DE102020003714A1 - Drive device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle - Google Patents

Drive device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle Download PDF

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Jochen Haefner
Thomas Kuhn
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Verbrennungskraftmaschine (12), welche einen Brennraum und eine Abtriebswelle (18) aufweist, über die das Kraftfahrzeug von der Verbrennungskraftmaschine (12) antreibbar ist. Es ist ein von Luft (L) durchströmbarer Ansaugtrakt (26) vorgesehen, mittels welchem die den Ansaugtrakt (26) durchströmende Luft (L) in den Brennraum führbar ist. Es ist eine elektrische Maschine (22) vorgesehen, welche einen koaxial zu der Abtriebswelle (18) angeordneten und drehfest mit der Abtriebswelle (18) verbundenen Rotor (30) und einen Stator (28) aufweist, mittels welchem der Rotor (30) und die Abtriebswelle (18) unter Nutzung von elektrischer Energie antreibbar sind. Es ist ein auf dem Rotor (30) und in dem Ansaugtrakt (26) angeordnetes, drehfest mit dem Rotor (30) verbundenes und dadurch über den Rotor (30) von dem Stator (28) antreibbares Radialrad (34) vorgesehen, mittels welchem unter Antreiben des Radialrads (34) die den Ansaugtrakt (26) durchströmende Luft (L) zu verdichten ist.

Figure DE102020003714A1_0000
The invention relates to a drive device (10) for a motor vehicle, with an internal combustion engine (12) which has a combustion chamber and an output shaft (18) via which the motor vehicle can be driven by the internal combustion engine (12). An intake section (26) through which air (L) can flow is provided, by means of which the air (L) flowing through the intake section (26) can be guided into the combustion chamber. An electrical machine (22) is provided which has a rotor (30) arranged coaxially to the output shaft (18) and non-rotatably connected to the output shaft (18) and a stator (28) by means of which the rotor (30) and the The output shaft (18) can be driven using electrical energy. A radial wheel (34) is provided, which is arranged on the rotor (30) and in the intake tract (26), is non-rotatably connected to the rotor (30) and thus drivable by the stator (28) via the rotor (30) Driving the radial wheel (34) the air (L) flowing through the intake tract (26) is to be compressed.
Figure DE102020003714A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a drive device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.

Derartige Antriebseinrichtungen für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Kraftwagen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Die Antriebseinrichtung weist eine auch als Verbrennungsmotor bezeichnete Verbrennungskraftmaschine auf, welche wenigstens einen Brennraum und eine beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle umfasst. Über die Abtriebswelle ist das Kraftfahrzeug von der Verbrennungskraftmaschine verbrennungsmotorisch antreibbar. Außerdem umfasst die Antriebseinrichtung einen von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt, mittels welchem die den Ansaugtrakt durchströmende Luft in den Brennraum geführt werden kann. Die Antriebseinrichtung umfasst außerdem eine elektrische Maschine, welche einen koaxial zu der Abtriebswelle angeordneten und drehfest mit der Abtriebswelle verbundenen Rotor und einen Stator aufweist. Mittels des Stators sind der Rotor und dadurch die Abtriebswelle unter Nutzung von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom antreibbar.Such drive devices for motor vehicles, in particular for motor vehicles, are already sufficiently known from the general prior art. The drive device has an internal combustion engine, also referred to as an internal combustion engine, which comprises at least one combustion chamber and an output shaft configured, for example, as a crankshaft. The motor vehicle can be driven by the internal combustion engine via the output shaft. In addition, the drive device comprises an intake tract through which air can flow, by means of which the air flowing through the intake tract can be guided into the combustion chamber. The drive device also comprises an electrical machine, which has a rotor arranged coaxially to the output shaft and non-rotatably connected to the output shaft, and a stator. By means of the stator, the rotor and thereby the output shaft can be driven using electrical energy or electrical current.

Des Weiteren offenbart die DE 10 2005 061 418 A1 eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Nebenaggregat. Außerdem ist aus der DE 10 2014 019 556 A1 ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen bekannt.Furthermore, the DE 10 2005 061 418 A1 an internal combustion engine with at least one auxiliary unit. In addition, from the DE 10 2014 019 556 A1 a method for operating an internal combustion engine for a motor vehicle is known.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art zu verbessern.The object of the present invention is to improve a drive device of the type mentioned at the beginning.

Diese Aufgabe wird durch eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a drive device with the features of claim 1. Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um eine Antriebseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu verbessern, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung ein auf dem Rotor und in dem Ansaugtrakt angeordnetes, drehfest mit dem Rotor verbundenes und dadurch über den Rotor von dem Stator antreibbares Radialrad aufweist, mittels welchem unter Antreiben des Radialrads die den Ansaugtrakt durchströmende und somit dem Brennraum zuzuführende beziehungsweise in den Brennraum einzuleitende Luft zu verdichten ist. Das Verdichten der Luft wird auch als Aufladung bezeichnet, wobei die verdichtete Luft auch als Ladeluft bezeichnet wird. Durch die Erfindung kann eine besonders kostengünstige und zumindest nahezu bauraumneutrale Aufladung, das heißt Verdichtung der Luft, realisiert werden. Somit können durch die Erfindung Druckerhöhungspotenziale in dem Ansaugtrakt nutzbar gemacht werden.In order to improve a drive device of the type specified in the preamble of claim 1, it is provided according to the invention that the drive device has a radial wheel arranged on the rotor and in the intake tract, connected non-rotatably to the rotor and thereby drivable by the stator via the rotor, by means of which, while driving the radial wheel, the air flowing through the intake tract and thus to be supplied to the combustion chamber or to be introduced into the combustion chamber is to be compressed. The compression of the air is also referred to as charging, with the compressed air also being referred to as charge air. The invention enables a particularly cost-effective and at least almost space-neutral charging, that is to say compression of the air, to be realized. Thus, the invention makes it possible to utilize pressure increase potentials in the intake tract.

Da die Abtriebswelle von der elektrischen Maschine angetrieben werden kann, ist eines sogenannte Boost-Funktion realisierbar, welche auch als Unterstützungs- oder Antriebsfunktion bezeichnet wird. Unter der Boost-Funktion ist insbesondere zu verstehen, dass die Abtriebswelle durch im Brennraum stattfindende Verbrennungen und zusätzlich mittels der elektrischen Maschine angetrieben werden kann, so dass beispielsweise eine besonders starke Beschleunigung des von der Abtriebswelle beziehungsweise über die Abtriebswelle von der Verbrennungskraftmaschine antreibbaren Kraftfahrzeugs realisierbar ist. Ferner ist es beispielsweise denkbar, dass das Kraftfahrzeug über die Abtriebswelle von der elektrischen Maschine elektrisch angetrieben werden kann. Somit ist die Antriebseinrichtung eine hybride Antriebseinrichtung oder ein Hybridantriebsstrang, in dessen Ansaugtrakt dadurch eine Drucksteigerung realisiert werden kann, dass die den Ansaugtrakt durchströmende Luft mittels des Radialrads verdichtet wird.Since the output shaft can be driven by the electric machine, what is known as a boost function can be implemented, which is also referred to as a support or drive function. The boost function means, in particular, that the output shaft can be driven by combustion taking place in the combustion chamber and additionally by means of the electric machine, so that, for example, a particularly strong acceleration of the motor vehicle that can be driven by the output shaft or by the internal combustion engine via the output shaft can be achieved . Furthermore, it is conceivable, for example, that the motor vehicle can be driven electrically by the electric machine via the output shaft. The drive device is thus a hybrid drive device or a hybrid drive train, in the intake tract of which an increase in pressure can be achieved by compressing the air flowing through the intake tract by means of the radial impeller.

Unter dem Radialrad ist ein Verdichterrad beziehungsweise ein Laufrad zu verstehen, von welchem die mittels des Radialrads verdichtete Luft in radialer Richtung des Radialrads abströmt. Mit anderen Worten verlässt die mittels des Radialrads verdichtete Luft das Radialrad in radialer Richtung des Radialrads und somit beispielsweise senkrecht zu einer Drehachse, um welche der Rotor und mit diesem das Radialrad relativ zu dem Stator drehbar sind. Das Radialrad ist beispielsweise durch ein Schaufelgitter gebildet und dabei in den Rotor der elektrischen Maschine integriert, insbesondere indem das Schaufelgitter beziehungsweise Radialrad auf den Rotor aufgesetzt, das heißt auf dem Rotor angeordnet und dadurch koaxial zu dem Rotor angeordnet ist. Beispielsweise ist zumindest ein Teil des Rotors und/oder zumindest ein Teil des Stators in dem Ansaugtrakt angeordnet, so dass die elektrische Maschine zumindest teilweise in dem Ansaugtrakt angeordnet ist. Somit ist zumindest das zuvor genannte Teil des Rotors beziehungsweise des Stators von der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft anströmbar beziehungsweise umströmbar. Dadurch kann ein besonders kompakter Aufbau der Antriebseinrichtung realisiert werden.The radial wheel is to be understood as meaning a compressor wheel or an impeller from which the air compressed by means of the radial wheel flows off in the radial direction of the radial wheel. In other words, the air compressed by means of the radial wheel leaves the radial wheel in the radial direction of the radial wheel and thus, for example, perpendicular to an axis of rotation about which the rotor and with it the radial wheel are rotatable relative to the stator. The radial impeller is formed, for example, by a vane grille and is integrated into the rotor of the electrical machine, in particular by the vane grille or radial impeller being placed on the rotor, that is, arranged on the rotor and thus arranged coaxially to the rotor. For example, at least part of the rotor and / or at least part of the stator is arranged in the intake tract, so that the electrical machine is at least partially arranged in the intake tract. Thus, at least the aforementioned part of the rotor or of the stator can be flown against or around the air flowing through the intake tract. As a result, a particularly compact design of the drive device can be implemented.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as those below in Features and combinations of features mentioned in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the invention.

Die Zeichnung zeigt in:

  • 1 eine schematische und teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäß Antriebseinrichtung; und
  • 2 eine schematische Vorderansicht eines Radialrads der Antriebseinrichtung.
The drawing shows in:
  • 1 a schematic and partially sectioned side view of a drive device according to the invention; and
  • 2 a schematic front view of a radial wheel of the drive device.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, elements that are the same or have the same function are provided with the same reference symbols.

1 zeigt in einer schematischen und teilweise geschnittenen Seitenansicht eine Antriebseinrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen und ganz insbesondere für einen Personenkraftwagen. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Antriebseinrichtung 10 umfasst und mittels der Antriebseinrichtung 10 angetrieben werden kann. Die Antriebseinrichtung 10 umfasst eine Verbrennungskraftmaschine 12, welche ein Motorgehäuse 14 aufweist. Das Motorgehäuse 14 ist ein Zylindergehäuse, insbesondere ein Zylinderkurbelgehäuse, und bildet wenigstens einen in den Figuren nicht erkennbaren Zylinder. In dem Zylinder ist ein in den Figuren nicht erkennbarer Kolben der als Hubkolbenmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine 12 translatorisch bewegbar aufgenommen. Außerdem umfasst die Verbrennungskraftmaschine 12 einen separat von dem Motorgehäuse 14 ausgebildeten und mit dem Motorgehäuse 14 verbundenen Zylinderkopf 16, welcher beispielsweise ein dem Zylinder zugeordnetes Brennraumdach bildet. Das Brennraumdach, der Zylinder und der Kolben begrenzen jeweils teilweise einen in den Figuren nicht erkennbaren Brennraum der Verbrennungskraftmaschine 12. Während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 12 laufen in dem Brennraum Verbrennungsvorgänge ab, wodurch der Kolben angetrieben, das heißt relativ zu dem Motorgehäuse 14 translatorisch bewegt wird. Die Verbrennungskraftmaschine 12 weist auch eine Abtriebswelle 18 auf, welche beispielsweise als eine Kurbelwelle ausgebildet ist. Die Abtriebswelle 18 ist um eine Drehachse 20 relativ zu dem Motorgehäuse 14 drehbar an dem Motorgehäuse 14 gelagert. Außerdem ist die Abtriebswelle 18 über ein Pleuel gelenkig mit dem Kolben verbunden. Hierdurch können die translatorischen Bewegungen des Kolbens in dem Zylinder in eine rotatorische Bewegung der Abtriebswelle 18 um die Drehachse 20 relativ zu dem Motorgehäuse 14 umgewandelt werden. Über die Abtriebswelle 18 kann die Verbrennungskraftmaschine 12 Antriebsdrehmomente bereitstellen, mittels welchen das Kraftfahrzeug angetrieben werden kann. Somit kann das Kraftfahrzeug von der Verbrennungskraftmaschine 12 verbrennungsmotorisch angetrieben werden. 1 shows a drive device in a schematic and partially sectioned side view 10 for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle and very particularly for a passenger vehicle. This means that the motor vehicle, in its completely manufactured state, has the drive device 10 comprises and by means of the drive device 10 can be driven. The drive device 10 includes an internal combustion engine 12th , which is a motor housing 14th having. The motor housing 14th is a cylinder housing, in particular a cylinder crankcase, and forms at least one cylinder that cannot be seen in the figures. In the cylinder is a piston, not recognizable in the figures, of the internal combustion engine designed as a reciprocating piston engine 12th added translationally movable. It also includes the internal combustion engine 12th one separate from the motor housing 14th trained and with the motor housing 14th connected cylinder head 16 which, for example, forms a combustion chamber roof assigned to the cylinder. The combustion chamber roof, the cylinder and the piston each partially delimit a combustion chamber of the internal combustion engine that cannot be seen in the figures 12th . During fired operation of the internal combustion engine 12th combustion processes take place in the combustion chamber, as a result of which the piston is driven, that is to say relative to the engine housing 14th is moved translationally. The internal combustion engine 12th also has an output shaft 18th on, which is designed for example as a crankshaft. The output shaft 18th is around an axis of rotation 20th relative to the motor housing 14th rotatable on the motor housing 14th stored. Also is the output shaft 18th Articulated to the piston via a connecting rod. As a result, the translational movements of the piston in the cylinder can be converted into a rotary movement of the output shaft 18th around the axis of rotation 20th relative to the motor housing 14th being transformed. Via the output shaft 18th can the internal combustion engine 12th Provide drive torques by means of which the motor vehicle can be driven. Thus, the motor vehicle can from the internal combustion engine 12th be driven by an internal combustion engine.

Die Antriebseinrichtung 10 umfasst auch eine elektrische Maschine 22, welche ein auch als E-Motorgehäuse bezeichnetes Gehäuse 24 aufweist. Das Gehäuse 24 ist beispielsweise separat von dem Zylinderkopf 16 und separat von dem Motorgehäuse 14 ausgebildet und zumindest mittelbar mit dem Zylinderkopf 16 und/oder mit dem Motorgehäuse 14 verbunden. Des Weiteren weist die Antriebseinrichtung 10 einen Ansaugtrakt 26 auf, welcher - wie in 1 durch Pfeile veranschaulicht ist - von Luft durchströmbar ist. Mittels des Ansaugtrakts 26 wird die den Ansaugtrakt 26 durchströmende Luft zu dem und insbesondere in den Brennraum geleitet, wodurch der Brennraum mit der Luft versorgt wird. Außerdem wird der Brennraum mit, insbesondere flüssigem, Kraftstoff versorgt, so dass im Brennraum ein Kraftstoff-Luft-Gemisch gebildet wird. Dieses Kraftstoff-Luft-Gemisch wird verbrannt, wodurch der Kolben angetrieben wird. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist das Gehäuse 24 in dem Ansaugtrakt 26 angeordnet beziehungsweise Bestandteil des Ansaugtrakts 26 und somit von der Luft durchströmbar.The drive device 10 also includes an electric machine 22nd , which is also known as an electric motor housing 24 having. The case 24 is, for example, separate from the cylinder head 16 and separate from the motor housing 14th formed and at least indirectly with the cylinder head 16 and / or with the motor housing 14th connected. Furthermore, the drive device 10 an intake duct 26th on which - as in 1 is illustrated by arrows - air can flow through it. By means of the intake tract 26th becomes the intake tract 26th air flowing through to and in particular into the combustion chamber, whereby the combustion chamber is supplied with the air. In addition, the combustion chamber is supplied with, in particular liquid, fuel, so that a fuel-air mixture is formed in the combustion chamber. This fuel-air mixture is burned, which drives the piston. As will be explained in more detail below, the housing is 24 in the intake tract 26th arranged or part of the intake tract 26th and thus air can flow through it.

Die elektrische Maschine 22 weist dabei einen Stator 28 auf, welcher beispielsweise zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Gehäuse 24 festgelegt und somit relativ zum Gehäuse 24 unbeweglich ist. Außerdem umfasst die elektrische Maschine 22 einen Rotor 30, welcher von dem Stator 28 antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse 32 relativ zu dem Stator 28, relativ zu dem Gehäuse 24, relativ zu dem Motorgehäuse 14 und relativ zu dem Zylinderkopf 16 drehbar ist. Der Rotor 30 ist koaxial zu der Abtriebswelle 18 angeordnet und drehfest mit der Abtriebswelle 18 verbunden. Hierdurch fällt - wie aus 1 erkennbar ist - die Maschinendrehachse 32 mit der Drehachse 20 zusammen. Beispielsweise ist der Rotor 30 auf der Abtriebswelle 18 angeordnet und drehfest mit der Abtriebswelle 18 verbunden. Somit können der Rotor 30 und über den Rotor 30 die Abtriebswelle 18 von dem Stator 28 unter Nutzung von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom angetrieben und somit um die Drehachse 20 relativ zu dem Gehäuse 24, relativ zu dem Motorgehäuse 14 und relativ zu dem Zylinderkopf 16 gedreht werden. Die Antriebseinrichtung 10 ist somit eine hybride Antriebseinrichtung beziehungsweise ein Hybrid-Antriebsstrang.The electric machine 22nd has a stator 28 on which, for example, at least indirectly, in particular directly, on the housing 24 fixed and thus relative to the housing 24 is immobile. It also includes the electric machine 22nd a rotor 30th which from the stator 28 drivable and thereby around a machine axis of rotation 32 relative to the stator 28 , relative to the housing 24 , relative to the motor housing 14th and relative to the cylinder head 16 is rotatable. The rotor 30th is coaxial with the output shaft 18th arranged and non-rotatably with the output shaft 18th connected. This turns out - how 1 can be seen - the machine axis of rotation 32 with the axis of rotation 20th together. For example the rotor 30th on the output shaft 18th arranged and non-rotatably with the output shaft 18th connected. Thus, the rotor 30th and about the rotor 30th the output shaft 18th from the stator 28 driven using electrical energy or electrical current and thus around the axis of rotation 20th relative to the housing 24 , relative to the motor housing 14th and relative to the cylinder head 16 be rotated. The drive device 10 is thus a hybrid drive device or a hybrid drive train.

Um nun einen besonders effizienten Betrieb der Antriebseinrichtung 10 auf besonders bauraumgünstige Weise realisieren zu können, ist auf dem Rotor 30 und in dem Ansaugtrakt 26 ein Radialrad 34 angeordnet, welches drehfest mit dem Rotor 30 verbunden und dadurch über den Rotor 30 von dem Stator 28 antreibbar und somit um die Drehachse 20 relativ zu dem Gehäuse 24 und relativ zu dem Motorgehäuse 14 drehbar ist. Durch Drehen des Radialrads 34 wird mittels des Radialrads 34 die den Ansaugtrakt 26 durchströmende Luft verdichtet, so dass der Brennraum mit der mittels des Radialrads 34 verdichteten Luft versorgbar ist beziehungsweise versorgt wird. Mit anderen Worten ist das Radialrad 34 auf den Rotor 30 aufgesetzt, wobei das Radialrad 34 genutzt wird, um in dem Ansaugtrakt 26 durch Verdichten der den Ansaugtrakt 26 durchströmenden Luft eine Druckerhöhung zu erzeugen.In order to now ensure particularly efficient operation of the drive device 10 To be able to realize in a particularly space-saving way is on the rotor 30th and in the intake tract 26th a radial wheel 34 arranged, which rotatably with the rotor 30th connected and thereby via the rotor 30th from the stator 28 drivable and thus around the axis of rotation 20th relative to the housing 24 and relative to the motor housing 14th is rotatable. By turning the radial wheel 34 is made by means of the radial wheel 34 which the intake tract 26th Air flowing through is compressed, so that the combustion chamber with the means of the radial impeller 34 compressed air can be supplied or is supplied. In other words, it is the radial gear 34 on the rotor 30th put on, the radial wheel 34 is used to in the intake tract 26th by compressing the intake tract 26th to generate a pressure increase through the air flowing through.

Aus 1 ist erkennbar, dass zumindest ein erster Teil T1 des Stators 28 auf einer ersten Seite S1 des Rotors 30 angeordnet ist, während zumindest ein zweiter Teil T2 des Stators 28 auf einer zweiten Seite S2 des Rotors 30 angeordnet ist. Dabei ist die zweite Seite S2 in axialer Richtung der elektrischen Maschine 22 von der ersten Seite S1 abgewandt beziehungsweise umgekehrt. Die axiale Richtung der elektrischen Maschine 22 fällt mit der Maschinendrehachse 32 beziehungsweise mit der Drehachse 20 und mit der axialen Richtung des Stators 28 und mit der axialen Richtung des Rotors 30 zusammen. Dabei sind die Teile T1 und T2 des Stators 28 in dem Ansaugtrakt 26 angeordnet und demzufolge von jeweiligen Teilen der den Ansaugtrakt 26 durchströmenden und mittels des Radialrads 34 zu verdichtenden Luft umströmbar. Dadurch können die Teile T1 und T2 besonders gut und bauraumgünstig gekühlt werden. Beispielsweise strömt die Luft von der Seite S1 her in das Gehäuse 24 ein. Damit die Luft nicht nur den auf der Seite S1 angeordneten Teil T1, sondern auch den auf der Seite S2 angeordneten Teil T2 an- und umströmen kann, weist der Rotor 30 wenigstens eine oder mehrere Durchgangsöffnungen 38 auf. Die in das Gehäuse 24 eingeströmte Luft kann von der Seite S1 aus die Durchgangsöffnungen 38 durchströmen und dadurch von der Seite S1 auf die Seite S2 strömen und in der Folge auch den Teil T2 an- und umströmen, insbesondere auf ihrem Weg zu dem Radialrad 34. Dies bedeutet, dass die Teile T1 und T2 in Strömungsrichtung der den Ansaugtrakt 26 und dabei das Gehäuse 24 durchströmenden Luft stromauf des Radialrads 34 angeordnet sind. Dabei sind die Teile T1 und T2 jeweils zumindest teilweise in radialer Richtung der elektrischen Maschine 22 nach außen hin durch das Radialrad 34 überdeckt beziehungsweise überlappt, so dass zumindest ein sich in axialer Richtung der elektrischen Maschine 22 erstreckender Längenbereich des Stators 28 in radialer Richtung der elektrischen Maschine 22 nach außen hin durch das Radialrad 34 überdeckt ist. Dadurch kann eine besonders kompakte Bauform der Antriebseinrichtung 10 realisiert werden.Out 1 it can be seen that at least a first part T1 of the stator 28 on a first page S1 of the rotor 30th is arranged while at least a second part T2 of the stator 28 on a second page S2 of the rotor 30th is arranged. Here is the second page S2 in the axial direction of the electrical machine 22nd from the first page S1 turned away or vice versa. The axial direction of the electrical machine 22nd coincides with the machine axis of rotation 32 or with the axis of rotation 20th and with the axial direction of the stator 28 and with the axial direction of the rotor 30th together. Here are the parts T1 and T2 of the stator 28 in the intake tract 26th arranged and consequently of respective parts of the intake tract 26th flowing through and by means of the radial impeller 34 air to be compressed can be flown around. This allows the parts T1 and T2 be cooled particularly well and in a space-saving manner. For example, the air flows from the side S1 into the case 24 one. So that the air is not just on the side S1 arranged part T1 but also the one on the side S2 arranged part T2 can flow in and around the rotor 30th at least one or more through openings 38 on. The ones in the case 24 Inflowing air can be from the side S1 from the through openings 38 flow through and thereby from the side S1 on the side S2 stream and subsequently also the part T2 flow on and around, in particular on their way to the radial impeller 34 . This means that the parts T1 and T2 in the direction of flow of the intake tract 26th and at the same time the housing 24 air flowing through upstream of the radial impeller 34 are arranged. Here are the parts T1 and T2 each at least partially in the radial direction of the electrical machine 22nd outwards through the radial wheel 34 covered or overlapped, so that at least one in the axial direction of the electrical machine 22nd extending length range of the stator 28 in the radial direction of the electrical machine 22nd outwards through the radial wheel 34 is covered. This enables a particularly compact design of the drive device 10 will be realized.

2 zeigt den Rotor 30 und das auf den Rotor 30 aufgesetzte Radialrad 34 in einer schematischen Vorderansicht. Besonders gut aus 2 erkennbar sind Laufradschaufeln 36 des Radialrads 34. Mittels der Laufradschaufeln 36 wird dann, wenn das Radialrad 34 von der elektrischen Maschine 22 angetrieben wird, die den Ansaugtrakt 26 durchströmende Luft verdichtet. Dabei ist beispielsweise die mittels des Radialrads 34 verdichtete und daraufhin von dem Radialrad 34 abströmende Luft in 2 besonders schematisch gezeigt und mit L bezeichnet. Dabei strömt die mittels des Radialrads 34 verdichtete Luft das Radialrad 34 in radialer Richtung des Radialrads 34 ab, wobei die radiale Richtung des Radialrads 34 mit der radialen Richtung der elektrischen Maschine 22 zusammenfällt. Demzufolge fällt auch die axiale Richtung des Radialrads 34 mit der axialen Richtung der elektrischen Maschine 22 zusammen. 2 shows the rotor 30th and that on the rotor 30th attached radial wheel 34 in a schematic front view. Especially good 2 Impeller blades can be seen 36 of the radial wheel 34 . By means of the impeller blades 36 will then when the radial gear 34 from the electric machine 22nd is driven, which the intake tract 26th Air flowing through is compressed. In this case, for example, by means of the radial wheel 34 compressed and then by the radial wheel 34 outflowing air in 2 shown particularly schematically and denoted by L. The flows by means of the radial impeller 34 compressed air the radial impeller 34 in the radial direction of the radial wheel 34 starting with the radial direction of the radial impeller 34 with the radial direction of the electrical machine 22nd coincides. As a result, the axial direction of the radial gear also falls 34 with the axial direction of the electrical machine 22nd together.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
AntriebseinrichtungDrive device
1212th
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
1414th
MotorgehäuseMotor housing
1616
ZylinderkopfCylinder head
1818th
AbtriebswelleOutput shaft
2020th
DrehachseAxis of rotation
2222nd
elektrische Maschineelectric machine
2424
Gehäusecasing
2626th
AnsaugtraktIntake tract
2828
Statorstator
3030th
Rotorrotor
3232
MaschinendrehachseMachine axis of rotation
3434
RadialradRadial wheel
3636
LaufradschaufelImpeller blade
3838
DurchgangsöffnungThrough opening
S1S1
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S2S2
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T1T1
Teilpart
T2T2
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102005061418 A1 [0003]DE 102005061418 A1 [0003]
  • DE 102014019556 A1 [0003]DE 102014019556 A1 [0003]

Claims (3)

Antriebseinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Verbrennungskraftmaschine (12), welche wenigstens einen Brennraum und eine Abtriebswelle (18) aufweist, über die das Kraftfahrzeug von der Verbrennungskraftmaschine (12) antreibbar ist, mit einem von Luft (L) durchströmbaren Ansaugtrakt (26), mittels welchem die den Ansaugtrakt (26) durchströmende Luft (L) in den Brennraum führbar ist, und mit einer elektrischen Maschine (22), welche einen koaxial zu der Abtriebswelle (18) angeordneten und drehfest mit der Abtriebswelle (18) verbundenen Rotor (30) und einen Stator (28) aufweist, mittels welchem der Rotor (30) und dadurch die Abtriebswelle (18) unter Nutzung von elektrischer Energie antreibbar sind, gekennzeichnet durch ein auf dem Rotor (30) und in dem Ansaugtrakt (26) angeordnetes, drehfest mit dem Rotor (30) verbundenes und dadurch über den Rotor (30) von dem Stator (28) antreibbares Radialrad (34), mittels welchem unter Antreiben des Radialrads (34) die den Ansaugtrakt (26) durchströmende Luft (L) zu verdichten ist.Drive device (10) for a motor vehicle, with an internal combustion engine (12) which has at least one combustion chamber and an output shaft (18) via which the motor vehicle can be driven by the internal combustion engine (12), with an intake tract (L) through which air (L) can flow. 26), by means of which the air (L) flowing through the intake tract (26) can be guided into the combustion chamber, and with an electrical machine (22) which is connected to the output shaft (18) coaxially to the output shaft (18) and non-rotatably connected Has a rotor (30) and a stator (28), by means of which the rotor (30) and thereby the output shaft (18) can be driven using electrical energy, characterized by an on the rotor (30) and in the intake duct (26) arranged, non-rotatably connected to the rotor (30) and thereby drivable via the rotor (30) by the stator (28), by means of which the intake tract (26) d The air flowing through (L) is to be compressed. Antriebseinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein sich in axialer Richtung der elektrischen Maschine (22) erstreckender Längenbereich des Stators (28) in radialer Richtung der elektrischen Maschine (22) nach außen durch das Radialrad (34) überdeckt ist.Drive device (10) according to Claim 1 , characterized in that at least one length region of the stator (28) extending in the axial direction of the electrical machine (22) is covered outward in the radial direction of the electrical machine (22) by the radial wheel (34). Antriebseinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil (T1, T2) des Stators (28) in dem Ansaugtrakt (26) angeordnet und dadurch von der den Ansaugtrakt (26) durchströmenden und mittels des Radialrads (34) zu verdichtenden Luft (L) umströmbar ist.Drive device (10) according to Claim 1 or 2 , characterized in that at least a part (T1, T2) of the stator (28) is arranged in the intake tract (26) and can thereby be flowed around by the air (L) flowing through the intake tract (26) and to be compressed by means of the radial impeller (34) .
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005061418A1 (en) 2005-12-22 2007-07-12 Volkswagen Ag Internal combustion engine, has auxiliary unit e.g. mechanical supercharger, propelled by crankshaft, and rotatable supported part directly supported at housing of compressor with its end section that is arranged opposite to tension pulley
DE102014019556A1 (en) 2014-12-23 2016-06-23 Daimler Ag Method for operating an internal combustion engine for a motor vehicle

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