DE102021205120A1

DE102021205120A1 - Drive unit for an electric drive system, electric drive system and method for operating a drive unit of an electric drive system

Info

Publication number: DE102021205120A1
Application number: DE102021205120.0A
Authority: DE
Inventors: Rainer Walter; Kirill Gorelik; Marcel Maier; Christian Ebner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-05-20
Filing date: 2021-05-20
Publication date: 2022-11-24

Abstract

Antriebseinheit mit einer elektrischen Maschine und einer lösbaren mechanischen Kopplung zwischen der elektrischen Maschine und einer anzutreibenden Komponente. Hierzu ist zwischen der elektrischen Maschine und der anzutreibenden Komponenten eine Kupplung vorgesehen. Diese Kupplung kann die elektrische Maschine von den weiteren Komponenten entkoppeln. Das Ansteuern der Kupplung erfolgt direkt durch dieselbe Steuereinrichtung, welche die elektrische Maschine ansteuert und überwacht.Drive unit with an electrical machine and a detachable mechanical coupling between the electrical machine and a component to be driven. For this purpose, a clutch is provided between the electrical machine and the components to be driven. This clutch can decouple the electric machine from the other components. The clutch is controlled directly by the same control device that controls and monitors the electric machine.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein elektrisches Antriebssystem sowie ein elektrisches Antriebssystem mit einer solchen Antriebseinheit. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinheit eines elektrischen Antriebssystems.The present invention relates to a drive unit for an electric drive system and an electric drive system with such a drive unit. The present invention also relates to a method for operating a drive unit of an electric drive system.

Stand der TechnikState of the art

Ganz oder zumindest teilweise elektrisch angetriebene Fahrzeuge gewinnen zunehmend an Bedeutung. Dabei wird elektrische Energie, welche in einem elektrischen Energiespeicher, wie zum Beispiel einer Traktionsbatterie, gespeichert ist, mittels eines elektrischen Antriebssystems in mechanische Energie umgewandelt und damit das Fahrzeug angetrieben.Fully or at least partially electrically powered vehicles are becoming increasingly important. In this case, electrical energy, which is stored in an electrical energy store, such as a traction battery, is converted into mechanical energy by means of an electrical drive system, and the vehicle is thus driven.

Die Druckschrift DE 4107391 A1 beschreibt beispielsweise ein Elektrofahrzeug mit mindestens einen batteriegespeisten Wechselrichter. Dieser Wechselrichter dient zur Versorgung eines dreiphasigen Fahrmotors, mit welchem das Elektrofahrzeug angetrieben werden kann.The pamphlet DE 4107391 A1 describes, for example, an electric vehicle with at least one battery-powered inverter. This inverter is used to supply a three-phase traction motor with which the electric vehicle can be driven.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Antriebseinheit für ein elektrisches Antriebssystem, ein elektrisches Antriebssystem sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinheit eines elektrischen Antriebssystems mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.The present invention discloses a drive unit for an electric drive system, an electric drive system and a method for operating a drive unit of an electric drive system with the features of the independent patent claims. Further advantageous embodiments are the subject matter of the dependent patent claims.

Demgemäß ist vorgesehen:Accordingly, it is provided:

Eine Antriebseinheit für ein elektrisches Antriebssystem mit einer elektrischen Maschine, einer Kupplung und einer Steuereinrichtung. Die Kupplung ist dazu ausgelegt, eine Antriebswelle der elektrischen Maschine mit einer Antriebsachse kraftschlüssig zu koppeln. Die Kupplung umfasst einen Aktor. Der Aktor ist dazu ausgelegt, die kraftschlüssige Kopplung zwischen der Antriebswelle der elektrischen Maschine und Antriebsachse in Abhängigkeit eines Ansteuersignals zu lösen. Entsprechend kann bei inverser Ansteuerung die kraftschlüssige Kopplung zwischen der Antriebswelle der elektrischen Maschine und der Antriebsachse hergestellt werden. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgelegt, die elektrische Maschine anzusteuern. Hierzu kann die Steuereinrichtung beispielsweise an den Phasenanschlüssen der elektrischen Maschine eine vorbestimmte Spannung oder einen vorbestimmten Strom einstellen. Die Steuereinrichtung ist ferner dazu ausgelegt, den Aktor der Kupplung direkt anzusteuern, um die kraftschlüssige Verbindung zwischen Antriebswelle der elektrischen Maschine und Antriebsachse zu lösen.A drive unit for an electric drive system with an electric machine, a clutch and a control device. The clutch is designed to positively couple a drive shaft of the electric machine to a drive axle. The clutch includes an actuator. The actuator is designed to release the non-positive coupling between the drive shaft of the electrical machine and the drive axle as a function of a control signal. Correspondingly, with inverse control, the non-positive coupling between the drive shaft of the electrical machine and the drive axle can be produced. The control device is designed to control the electric machine. For this purpose, the control device can, for example, set a predetermined voltage or a predetermined current at the phase connections of the electrical machine. The control device is also designed to control the actuator of the clutch directly in order to release the non-positive connection between the drive shaft of the electric machine and the drive axle.

Weiterhin ist vorgesehen:Furthermore, it is provided:

Ein elektrisches Antriebssystem mit mindestens einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit und einem Getriebe. Hierbei ist die mindestens eine Antriebseinheit kraftschlüssig über die Kupplung der jeweiligen Antriebseinheit mit dem Getriebe koppelbar. Mit anderen Worten, die über die Antriebswellen der Antriebseinheiten bereitgestellten Kräfte oder Drehmomente werden über das Getriebe an eine Abtriebswelle weitergeleitet.An electric drive system with at least one drive unit according to the invention and a transmission. In this case, the at least one drive unit can be coupled to the transmission in a non-positive manner via the clutch of the respective drive unit. In other words, the forces or torques provided via the drive shafts of the drive units are passed on to an output shaft via the transmission.

Schließlich ist vorgesehen:Finally it is provided:

Ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinheit eines elektrischen Antriebssystems. Die Antriebseinheit des elektrischen Antriebssystems umfasst dabei eine elektrische Maschine, die mittels einer Kupplung mit einer Antriebsachse koppelbar ist. Das Verfahren umfasst einen Schritt zum Ansteuern der elektrischen Maschine der Antriebseinheit. Das Verfahren umfasst ferner einen Schritt zum Ausgeben eines Ansteuersignals zum Lösen der Kupplung zwischen der elektrischen Maschine und der Antriebsachse durch die Steuereinrichtung, welche die elektrische Maschine ansteuert. Das Ansteuersignal zum Lösen der Kupplung erfolgt insbesondere durch direktes Aussenden eines Ansteuersignals von der Steuereinrichtung an einen Aktor in der Kupplung. Dieselbe Steuereinheit, welche die elektrische Maschine ansteuert, veranlasst auch das Lösen der Kupplung in der Antriebseinheit.A method for operating a drive unit of an electric drive system. The drive unit of the electric drive system includes an electric machine that can be coupled to a drive axle by means of a clutch. The method includes a step for controlling the electric machine of the drive unit. The method also includes a step for the control device, which controls the electric machine, to output a control signal for releasing the clutch between the electric machine and the drive axle. The control signal for releasing the clutch takes place in particular by direct transmission of a control signal from the control device to an actuator in the clutch. The same control unit that controls the electric machine also causes the clutch in the drive unit to be released.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es bei einem Fehlerfall in einem elektrischen Antriebssystem zu einem Blockieren einer mechanischen Komponente, beispielsweise der elektrischen Maschine des Antriebssystems kommen kann. Sind diese Komponenten fest mit den übrigen Komponenten des Antriebssystems verbunden, so wird daraufhin das Antriebssystem vollständig blockiert. Im Falle eines ganz oder zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs kann dies zu einem Blockieren der Räder führen. Daraufhin könnte ein solches Fahrzeug nicht mehr ohne weiteres von seiner Position wegbewegt werden.The present invention is based on the knowledge that, in the event of a fault in an electric drive system, a mechanical component, for example the electric machine of the drive system, can become blocked. If these components are firmly connected to the other components of the drive system, the drive system is then completely blocked. In the case of a fully or at least partially electrically powered vehicle, this can lead to the wheels locking. As a result, such a vehicle could no longer be easily moved from its position.

Es ist daher eine Idee der vorliegenden Erfindung, ein elektrisches Antriebssystem zu schaffen, welches auch bei einer rotierenden elektrischen Maschine und/oder einem sich bewegenden Fahrzeug ein sicheres und zuverlässiges mechanisches Trennen der Verbindung zwischen elektrischer Maschine und Antriebsstrang ermöglicht. Hierzu ist eine mechanische Kupplung zwischen der elektrischen Maschine und dem Antriebsstrang vorgesehen. Dabei ist es eine besondere Idee der vorliegenden Erfindung, diese Kupplung, insbesondere einen Aktor zum Öffnen dieser Kopplung, durch dieselbe Steuereinrichtung anzusteuern, welche auch die elektrische Maschine ansteuert. Auf diese Weise kann das Öffnen der Kupplung sehr präzise auf den Betriebszustand der elektrischen Maschine abgestimmt werden. Beispielsweise kann eine solche Steuereinrichtung sehr frühzeitig eine Fehlfunktion in der elektrischen Maschine detektieren. In diesem Fall kann nach der Detektion eines Fehlers in dem elektrischen Antriebssystem, insbesondere eines mechanischen Blockierens, die fehlerhaften Komponenten mechanisch von den übrigen Komponenten des Antriebssystems zu entkoppeln. Auf diese Weise verbleiben die entkoppelten übrigen Komponenten in einem beweglichen Zustand, sodass beispielsweise ein Elektrofahrzeug von seiner Position einfach wegbewegt werden kann. Insbesondere wenn ein solches Fahrzeug beispielsweise über mehrere Antriebskomponenten verfügt, so kann durch mechanisches Entkoppeln der fehlerhaften Komponente ein zumindest eingeschränkter Betrieb des Fahrzeugs aufrechterhalten werden. Darüber hinaus kann durch ein sehr frühzeitiges mechanisches Trennen der Verbindung zwischen einer blockierten elektrischen Maschine und dem Antriebsstrang gegebenenfalls die verbleibende kinetische Energie des Fahrzeugs genutzt werden, um eine Parkposition zu erreichen. Hierdurch ist es möglich, das Fahrzeug nach Auftreten eines Fehlers in der elektrischen Maschine noch aus einem Gefahrenbereich heraus und an eine sichere Position zu manövrieren.It is therefore an idea of the present invention to create an electric drive system which also enables safe and reliable mechanical separation of the connection between the electric machine and the drive train in a rotating electric machine and/or a moving vehicle. For this is a mechanical coupling is provided between the electric machine and the drive train. It is a particular idea of the present invention to control this clutch, in particular an actuator for opening this coupling, with the same control device that also controls the electrical machine. In this way, opening of the clutch can be matched very precisely to the operating state of the electrical machine. For example, such a control device can detect a malfunction in the electrical machine at a very early stage. In this case, after detecting a fault in the electrical drive system, in particular a mechanical blockage, the faulty components can be mechanically decoupled from the other components of the drive system. In this way, the other decoupled components remain in a mobile state, so that, for example, an electric vehicle can be easily moved from its position. In particular, if such a vehicle has a plurality of drive components, for example, at least limited operation of the vehicle can be maintained by mechanically decoupling the faulty component. In addition, if necessary, the remaining kinetic energy of the vehicle can be used to reach a parking position by mechanically separating the connection between a blocked electrical machine and the drive train at a very early stage. This makes it possible to maneuver the vehicle out of a danger area and into a safe position after a fault has occurred in the electrical machine.

Hierbei liegt der vorliegenden Erfindung ferner die Erkenntnis zugrunde, dass bei einer mechanischen Blockade innerhalb eines Antriebssystems die Blockade ggf. ein Entkoppeln der fehlerhaften Komponenten erschweren kann. Beispielsweise können sich Kupplungen, insbesondere beispielsweise Klauenkupplungen, sehr leicht verhaken und daraufhin nicht oder nur sehr schwer gelöst werden.The present invention is also based on the knowledge that in the event of a mechanical blockage within a drive system, the blockage can make it more difficult to decouple the faulty components. For example, clutches, in particular, for example, claw clutches, can get caught very easily and can then only be released with great difficulty or not at all.

Daher ist es eine Idee der vorliegenden Erfindung, das Ansteuern der elektrischen Maschine, das Überwachen des Systems und insbesondere die Detektion eines Fehlers, sowie auch das Ansteuern einer Kupplung zum Lösen der kraftschlüssigen Verbindung zwischen den fehlerhaften Komponenten und dem übrigen Antriebssystem in einer gemeinsamen Steuereinrichtung zu realisieren. Hierdurch können die Rechen- und Laufzeiten zwischen dem Detektieren eines Fehlers und dem aktiven Ansteuern zum Lösen der Kupplung besonders gering gehalten werden. Auf diese Weise kann die Kupplung der Antriebseinheit ggf. noch gelöst werden, bevor sich die Kupplungskomponenten ineinander verhaken und nicht mehr zuverlässig gelöst werden können.It is therefore an idea of the present invention to control the electrical machine, monitor the system and in particular the detection of a fault, and also control a clutch to release the non-positive connection between the faulty components and the rest of the drive system in a common control device realize. As a result, the computing times and running times between the detection of an error and the active actuation to release the clutch can be kept particularly short. In this way, the clutch of the drive unit can still be released before the clutch components get caught in one another and can no longer be released reliably.

Mit anderen Worten, die Überwachung der Fehlfunktion und das Ansteuern einer Kupplung zum Lösen der kraftschlüssigen Verbindung zwischen elektrischer Maschine und weiteren Komponenten erfolgt nicht mittels einer übergeordneten Kontroll- oder Steuereinrichtung, sondern direkt mittels der Steuereinrichtung, welche die elektrische Maschine ansteuert und überwacht. Durch eine solche gemeinsame Steuereinrichtung, welche einerseits die elektrische Maschine ansteuert und darüber hinaus auch die Steuersignale für einen Aktor der Kopplung zwischen elektrischer Maschine und dem Antriebsstrang generiert, können Latenzzeiten signifikant reduziert werden, da die Kommunikation zwischen einer übergeordneten Steuervorrichtung und den Komponenten zur Ansteuerung der Kupplung nicht über einen externen Kommunikationsbus erfolgen muss. Vielmehr kann das von der Steuereinrichtung generierte Ansteuersignal zum Lösen der Kupplung direkt über eine elektrische Verbindung an dem Aktor der Kupplung bereitgestellt werden.In other words, the malfunction is monitored and a clutch is actuated to release the non-positive connection between the electrical machine and other components, not by means of a higher-level monitoring or control device, but directly by the control device that actuates and monitors the electrical machine. Such a common control device, which on the one hand controls the electric machine and also generates the control signals for an actuator of the coupling between the electric machine and the drive train, can significantly reduce latency, since the communication between a higher-level control device and the components for controlling the Coupling does not have to be done via an external communication bus. Rather, the control signal generated by the control device for releasing the clutch can be provided directly via an electrical connection to the actuator of the clutch.

Für das Ansteuern der elektrischen Maschine durch die Steuereinrichtung kann an der Steuereinrichtung beispielsweise ein Sollwert vorgegeben werden. Auf Grundlage dieses Sollwerts kann die Steuereinrichtung daraufhin zum Beispiel geeignete Steuersignale generieren, um die vorgegebenen Sollwerte einzustellen. Zum Beispiel können an den Phasenanschlüssen der elektrischen Maschine vorgegebene Spannungen oder Ströme eingestellt werden. A setpoint value, for example, can be specified at the control device for the purpose of driving the electric machine by the control device. On the basis of this target value, the control device can then, for example, generate suitable control signals in order to set the specified target values. For example, predetermined voltages or currents can be set at the phase connections of the electrical machine.

Gegebenenfalls kann die Steuereinrichtung auch geeignete Ströme oder Spannungen berechnen, um an der elektrischen Maschine ein vorgegebenes Drehmoment, eine vorgegebene Drehzahl oder einen anderen Sollwert einzustellen. Beispielsweise kann durch Ansteuern der Schaltelemente in einem Stromrichter eine bereitgestellte Gleichspannung in eine geeignete Wechselspannung konvertiert und an der elektrischen Maschine bereitgestellt werden.If necessary, the control device can also calculate suitable currents or voltages in order to set a specified torque, a specified speed or another desired value on the electrical machine. For example, by driving the switching elements in a power converter, a DC voltage that is provided can be converted into a suitable AC voltage and made available at the electrical machine.

Die Steuereinrichtung kann von einem oder mehreren geeigneten Sensoren sensorisch erfasste Betriebsparameter, wie beispielsweise Spannungen, Ströme, Drehraten oder Ähnliches empfangen. Diese Sensorwerte können einerseits dazu genutzt werden, um die elektrische Maschine entsprechend den vorgegebenen Sollwerten anzusteuern. Darüber hinaus kann die Steuereinrichtung einen oder mehrere empfangene Sensorwerte auch auswerten, um einen Fehler in dem elektrischen Antriebssystem zu detektieren. Beispielsweise kann ein rasches Absinken der Drehfrequenz, ein ungewöhnlicher Anstieg der Stromaufnahme oder einer Temperatur in dem elektrischen Antriebssystem auf einen solchen Fehler hinweisen. Darüber hinaus können selbstverständlich auch beliebige andere geeignete Parameter ausgewertet werden, um eine Fehlfunktion in dem elektrischen Antriebssystem zu detektieren.The control device can receive operating parameters, such as voltages, currents, yaw rates or the like, detected by sensors from one or more suitable sensors. On the one hand, these sensor values can be used to control the electrical machine in accordance with the specified setpoint values. In addition, the control device can also evaluate one or more received sensor values in order to detect a fault in the electric drive system. For example, a rapid drop in the rotational frequency, an unusual increase in power consumption or a temperature in the electrical drive system to indicate such a fault. In addition, any other suitable parameters can of course also be evaluated in order to detect a malfunction in the electric drive system.

Nach der Detektion eines Fehlers in dem elektrischen Antriebssystem kann der Aktor in der Kupplung, welche die elektrische Maschine mit einer Antriebswelle koppelt, direkt durch die Steuereinrichtung angesteuert werden. Auf diese Weise erfolgt ein sehr rasches Öffnen bzw. Lösen der Kupplung und der kraftschlüssigen Verbindung zwischen elektrischer Maschine und den weiteren Komponenten des elektrischen Antriebssystems. So kann die Kupplung gelöst werden, bevor sich ggf. Komponenten der Kupplung ineinander verhaken und ein späteres Lösen erschwert oder unmöglich gemacht wird.After a fault in the electric drive system has been detected, the actuator in the clutch, which couples the electric machine to a drive shaft, can be controlled directly by the control device. In this way, the clutch and the non-positive connection between the electric machine and the other components of the electric drive system are opened or released very quickly. In this way, the coupling can be released before any components of the coupling get caught in one another and subsequent release is made more difficult or impossible.

Unter dem Begriff „direkt“ ist im Zusammenhang dem indirekten Anzusteuern des Aktors in der Kupplung durch die Steuereinrichtung zu verstehen, dass dieselbe Steuereinrichtung, welche die elektrische Maschine ansteuert und gegebenenfalls überwacht, auch ein elektrisches Signal an den Aktor der Kupplung ausgibt. Mit anderen Worten, es besteht eine direkte elektrische Verbindung zwischen der Steuereinrichtung und dem Aktor der Kupplung. Auf diese Weise kann die Ansteuerung des Aktors der Kupplung wesentlich schneller und mit geringerer Latenz erfolgen, als dies bei konventionellen Systemen möglich wäre. Insbesondere ist es nicht länger erforderlich, dass die Detektion eines Fehlers zunächst über einen Kommunikationsbus einer übergeordneten Steuervorrichtung gemeldet wird, und daraufhin diese übergeordnete Steuervorrichtung die Fehlermeldung zunächst auswerten und anschließend eine entsprechend verzögerte Signalisierung an den Aktor der Kupplung aussendet.The term “direct” in connection with the indirect activation of the actuator in the clutch by the control device means that the same control device that activates and optionally monitors the electric machine also outputs an electrical signal to the actuator of the clutch. In other words, there is a direct electrical connection between the control device and the actuator of the clutch. In this way, the clutch actuator can be controlled much faster and with less latency than would be possible with conventional systems. In particular, it is no longer necessary for the detection of an error to first be reported via a communication bus to a higher-level control device, and then for this higher-level control device to first evaluate the error message and then send a correspondingly delayed signaling to the clutch actuator.

Bei der Kupplung, welche die Antriebswelle der elektrischen Maschine mit einer Antriebsachse koppelt, kann es sich um eine beliebige geeignete Kupplung, beispielsweise um eine Klauenkupplung oder eine Reibkupplung handeln. Insbesondere bei Klauenkupplungen kann durch das sehr rasche Ansteuern des Aktors zum Lösen der Kupplung im Fehlerfall verhindert werden, dass sich die Klauen der Kupplung bei einem Blockieren der elektrischen Maschine verhaken und somit ein späteres Lösen nicht mehr möglich ist.The clutch, which couples the drive shaft of the electrical machine to a drive axle, can be any suitable clutch, for example a claw clutch or a friction clutch. In the case of claw clutches in particular, the very rapid actuation of the actuator to release the clutch in the event of a fault can prevent the claws of the clutch from getting caught when the electrical machine is blocked and subsequent release is no longer possible.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, eine Fehlfunktion in der elektrischen Antriebseinheit zu detektieren. In diesem Fall kann die Steuereinrichtung ferner dazu ausgelegt sein, den Aktor der Kupplung direkt anzusteuern, wenn eine Fehlfunktion in der elektrischen Antriebseinheit detektiert worden ist. Durch das direkte Ansteuern des Aktors in der Kupplung durch die Steuereinrichtung, welche auch die elektrische Maschine ansteuert, kann insbesondere bei einem Fehler in der elektrischen Maschine das Öffnen der Kupplung sehr rasch erfolgen. Insbesondere kann bei einem Fehlerfall und einem ggf. damit verbundenen Blockieren der elektrischen Maschine die Kupplung sehr rasch geöffnet werden. Auf diese Weise können negative Einflüsse, wie beispielsweise ein Verhaken, Verdrehen oder Ähnliches in den weiteren Komponenten des elektrischen Antriebssystems verhindert werden. Darüber hinaus kann auch bei dem Herstellen einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen der elektrischen Maschine und der Antriebsachse durch ein Schließen der Kupplung das Schließen der Kupplung sehr gut mit dem aktuellen Betriebsverhalten der elektrischen Maschine synchronisiert werden.According to one embodiment, the control device is designed to detect a malfunction in the electric drive unit. In this case, the control device can also be designed to control the actuator of the clutch directly if a malfunction has been detected in the electric drive unit. Due to the direct activation of the actuator in the clutch by the control device, which also activates the electrical machine, the clutch can be opened very quickly, particularly in the event of a fault in the electrical machine. In particular, in the event of a fault and a possibly associated blocking of the electrical machine, the clutch can be opened very quickly. In this way, negative influences such as snagging, twisting or the like in the other components of the electric drive system can be prevented. In addition, when a non-positive connection is established between the electrical machine and the drive axle by engaging the clutch, the engagement of the clutch can be very well synchronized with the current operating behavior of the electrical machine.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, ein Fehlersignal an einer übergeordneten Steuervorrichtung bereitzustellen, wenn in der elektrischen Antriebseinheit ein Fehler detektiert worden ist. Auf diese Weise kann auch einer übergeordneten Steuervorrichtung der detektierte Fehler signalisiert werden. Daraufhin kann die übergeordnete Steuervorrichtung weitere Maßnahmen veranlassen. Beispielsweise kann ein Elektrofahrzeug mit einer solchen Antriebseinheit nach der Detektion eines Fehlers und dem Lösen der Kupplung in einen sicheren Betriebszustand überführt werden. In einem solchen sicheren Betriebszustand kann zum Beispiel das Elektrofahrzeug mit ggf. verminderter Leistung durch eine weitere elektrische Maschine weiter betrieben werden. Hierdurch ist es möglich, das Fahrzeug aus einem Gefahrenbereich herauszubewegen und an einen sicheren Ort zu bringen. Darüber hinaus können ggf. auch weitere Betriebsparameter des Antriebssystems und eines Elektrofahrzeugs mit einem solchen Antriebssystem entsprechend dem detektierten Fehler angepasst werden.According to one embodiment, the control device is designed to provide an error signal to a higher-level control device when an error has been detected in the electric drive unit. In this way, the detected error can also be signaled to a higher-level control device. The higher-level control device can then initiate further measures. For example, an electric vehicle with such a drive unit can be switched to a safe operating state after a fault has been detected and the clutch has been released. In such a safe operating state, for example, the electric vehicle can continue to be operated with possibly reduced power by a further electric machine. This makes it possible to move the vehicle out of a danger area and bring it to a safe place. In addition, other operating parameters of the drive system and of an electric vehicle with such a drive system can also be adjusted according to the detected error.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Steuereinrichtung eine Ausgangsschnittstelle. Diese Ausgangsschnittstelle ist dazu ausgelegt, direkt den Aktor der Kupplung anzusteuern. Insbesondere kann mittels dieser Ausgangsschnittstelle der Aktor der Kupplung direkt angesteuert werden. Mit anderen Worten, die Steuereinrichtung welche die elektrische Maschine ansteuert und die Ansteuersignale für den Aktor der Kupplung ausgibt, ist direkt mittels einer elektrischen Verbindung mit dem Aktor der Kupplung verbunden.According to one embodiment, the control device includes an output interface. This output interface is designed to control the clutch actuator directly. In particular, the actuator of the clutch can be controlled directly by means of this output interface. In other words, the control device which controls the electric machine and which outputs the control signals for the clutch actuator is connected directly to the clutch actuator by means of an electrical connection.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, den Aktor der Kupplung in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des elektrischen Antriebssystems direkt anzusteuern. Beispielsweise kann auf diese Weise während des Betriebs, d. h. bei rotierender elektrischer Maschine und/oder bewegenden Fahrzeug, die Kupplung durch Ansteuern des Aktors in der Kupplung geöffnet oder geschlossen werden. Da dieselbe Steuereinrichtung, welche die elektrische Maschine ansteuert, auch direkt den Aktor der Kupplung ansteuert, kann das Öffnen bzw. Schließen der Kupplung sehr präzise auf den jeweiligen Betriebszustand des Antriebssystems insbesondere der elektrischen Maschine synchronisiert werden. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, bei einem elektrischen Antriebssystem mit mehreren elektrischen Maschinen, die einzelnen elektrischen Maschinen auch während des Betriebs mit dem Antriebsstrang zu koppeln oder von dem Antriebsstrang zu lösen. Hierdurch können einzelne elektrische Maschinen bei Bedarf mit dem Antriebsstrang gekoppelt werden, beispielsweise um zusätzliche Leistung oder ein zusätzliches Drehmoment einzuspeisen. Alternativ können einzelne elektrische Maschinen bei Bedarf auch von dem Antriebsstrang getrennt werden. Auf diese Weise kann zum Beispiel die Effizienz des Gesamtsystems erhöht werden, in dem aktuell nicht benötigte elektrische Maschinen abgekoppelt werden und die weiterhin gekoppelten elektrischen Maschinen des Gesamtsystems in einem effizienteren Betriebspunkt betrieben werden können.According to one embodiment, the control device is designed to directly control the actuator of the clutch as a function of an operating state of the electric drive system. For example, in this way during operation, ie with rotating electrical Machine and / or moving vehicle, the clutch opened or closed by controlling the actuator in the clutch. Since the same control device that controls the electric machine also controls the actuator of the clutch directly, the opening and closing of the clutch can be very precisely synchronized with the respective operating state of the drive system, in particular the electric machine. This makes it possible, for example, in an electric drive system with a plurality of electric machines, to couple the individual electric machines to the drive train or to detach them from the drive train even during operation. As a result, individual electrical machines can be coupled to the drive train if required, for example to feed in additional power or additional torque. Alternatively, individual electrical machines can also be separated from the drive train if required. In this way, for example, the efficiency of the overall system can be increased by decoupling electrical machines that are currently not required and allowing the electrical machines of the overall system that are still coupled to be operated at a more efficient operating point.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Kupplung eine Reibkupplung. Die Steuereinrichtung kann dazu ausgelegt sein, durch Ansteuern des Aktors in der Kupplung zwischen der Antriebswelle der elektrischen Maschine und der Antriebsachse auch bei einer Differenzdrehzahl ein Drehmoment zu übertragen. Durch ein solches Drehmoment, welches auch bei einer Differenzdrehzahl übertragen werden kann, ist beispielsweise ein gezieltes oder kontrolliertes Abbremsen eines Elektrofahrzeugs auch bei einer blockierten elektrischen Maschine möglich. Darüber hinaus kann durch das Übertragen eines Drehmoments bei einer Differenzdrehzahl zwischen elektrischer Maschine und Antriebsachse insbesondere bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten in der elektrischen Maschine ein Drehzahlbereich eingestellt werden, bei dem mittels Rekuperation ein besonders effizientes Abbremsen möglich ist.According to one embodiment, the clutch includes a friction clutch. The control device can be designed to transmit a torque by controlling the actuator in the clutch between the drive shaft of the electric machine and the drive axle even when there is a differential speed. Such a torque, which can also be transmitted when there is a difference in rotational speed, makes it possible, for example, to brake an electric vehicle in a targeted or controlled manner even when the electric machine is blocked. In addition, by transmitting a torque at a speed difference between the electric machine and the drive axle, particularly at higher vehicle speeds, a speed range can be set in the electric machine in which particularly efficient braking is possible by means of recuperation.

Gemäß einer Ausführungsform sind die elektrische Maschine, die Steuereinrichtung und die Kupplung mit dem Aktor in einer gemeinsamen Einheit angeordnet. Wie zuvor bereits ausgeführt, kann insbesondere durch die Integration der Ansteuerung für die elektrische Maschine, die Überwachung einer Fehlfunktion und das Ansteuern des Aktors in der Kupplung in einer gemeinsamen Steuereinrichtung eine sehr rasche Ansteuerung der Kupplung erreicht werden. Die Kombination aller Komponenten in einer gemeinsamen Einheit ermöglicht dabei besonders geringe Signallaufzeiten und somit im Fehlerfall eine sehr rasche Reaktion auch bei zeitkritischen Fehlerverläufen.According to one embodiment, the electric machine, the control device and the clutch are arranged with the actuator in a common unit. As already explained above, very rapid activation of the clutch can be achieved in particular by integrating the activation for the electric machine, monitoring a malfunction and activating the actuator in the clutch in a common control device. The combination of all components in a common unit enables particularly short signal propagation times and thus a very quick reaction in the event of an error, even with time-critical error profiles.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Antriebeinheit zumindest einen Drehzahlsensor. Der Drehzahlsensor ist dazu ausgelegt, eine Drehzahl der Antriebsachse sensorisch zu erfassen. Der Drehzahlsensor kann ferner einen zu der erfassten Drehzahl korrespondierenden Sensorwert an der Steuereinrichtung bereitstellen. Die Steuereinrichtung ist entsprechend in diesem Fall dazu ausgelegt, die elektrische Maschine unter Verwendung des von dem Drehzahlsensor bereitgestellten Sensorwerts anzusteuern. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine Fehlfunktion in der elektrischen Antriebseinheit unter Verwendung des von dem Drehzahlsensor bereitgestellten Sensorwerts detektiert werden. Der Drehzahlsensor liefert somit wichtige Informationen sowohl für den Betrieb des elektrischen Antriebssystems im Normalbetrieb, als auch für die Detektion möglicher Fehler. Hierdurch kann eine rasche Reaktion zur Entkopplung der elektrischen Maschine von den übrigen Komponenten erreicht werden.According to one embodiment, the drive unit includes at least one speed sensor. The speed sensor is designed to detect a speed of the drive axle by sensors. The speed sensor can also provide a sensor value corresponding to the detected speed to the control device. In this case, the control device is accordingly designed to control the electric machine using the sensor value provided by the speed sensor. Additionally or alternatively, a malfunction in the electric drive unit can also be detected using the sensor value provided by the speed sensor. The speed sensor thus provides important information both for the operation of the electric drive system in normal operation and for the detection of possible errors. As a result, a rapid reaction to decouple the electrical machine from the other components can be achieved.

Gemäß einer Ausführungsform des elektrischen Antriebssystems mit dem Getriebe umfasst das elektrische Antriebssystem mehrere Antriebseinheiten. In diesem Fall können die mehreren Antriebseinheiten mittels des Getriebes mechanisch miteinander gekoppelt sein. Mit anderen Worten, die elektrischen Maschinen mehrerer Antriebseinheiten können gemeinsam eine Kraft bzw. ein Drehmoment in ein Getriebe, beispielsweise ein Untersetzungsgetriebe, einspeisen. Eine Abtriebswelle dieses Getriebes kann beispielsweise mit einem Differenzial oder direkt mit einem oder mehreren Rädern gekoppelt werden.According to an embodiment of the electric drive system with the transmission, the electric drive system comprises a plurality of drive units. In this case, the multiple drive units can be mechanically coupled to one another by means of the transmission. In other words, the electric machines of several drive units can jointly feed a force or a torque into a gear, for example a reduction gear. An output shaft of this transmission can be coupled, for example, to a differential or directly to one or more wheels.

Gemäß einer Ausführungsform des elektrischen Antriebssystems umfasst das Antriebssystem mindestens einen gemeinsamen Drehzahlsensor. Der Drehzahlsensor kann dazu ausgelegt sein, eine Drehzahl in einer der Antriebseinheiten oder in dem Getriebe zu erfassen. Die von dem gemeinsamen Drehzahlsensor erfasste Drehzahl kann daraufhin an den Steuerreinrichtungen aller Antriebseinheiten bereitgestellt werden. Auf diese Weise können mehrere Antriebseinheiten die jeweiligen elektrischen Maschinen unter Verwendung nur eines gemeinsamen Drehzahlsensors ansteuern. Somit kann der erforderliche Hardwareaufwand für das Gesamtsystem reduziert werden. Gegebenenfalls können auch mehrere gemeinsame Drehzahlsensoren vorgesehen sein. In diesem Fall können die mehreren gemeinsamen Drehzahlsensoren ihre sensorisch erfassten Drehzahlen an den mehreren Antriebseinheiten bereitstellen. Die mehreren Antriebseinheiten können die Werte der einzelnen Drehzahlsensoren miteinander vergleichen und darauf aufbauend ggf. ebenfalls eine Fehlfunktion detektieren.According to one embodiment of the electric drive system, the drive system includes at least one common speed sensor. The speed sensor can be designed to detect a speed in one of the drive units or in the transmission. The speed detected by the common speed sensor can then be made available to the control devices of all drive units. In this way, a number of drive units can control the respective electrical machines using only one common speed sensor. In this way, the hardware complexity required for the overall system can be reduced. If necessary, several common speed sensors can also be provided. In this case, the number of common speed sensors can provide their sensor-detected speeds at the number of drive units. The multiple drive units can compare the values of the individual speed sensors with one another and, based on this, also detect a malfunction if necessary.

Gemäß einer Ausführungsform des elektrischen Antriebssystems umfasst das elektrische Antriebssystem mehrere Drehzahlsensoren. Die einzelnen Drehzahlsensoren sind jeweils dazu ausgelegt, eine Drehzahl in einer der Antriebseinheiten oder in dem Getriebe zu erfassen. In diesem Fall kann mindestens eine Steuereinrichtung einer der Antriebseinheiten dazu ausgelegt sein, erfasste Drehzahlen von mindestens zwei Drehzahlsensoren zu empfangen. Insbesondere kann die entsprechende Steuereinrichtung hierzu mehrere separate Eingangsschnittstellen aufweisen, welche jeweils mit mindestens einem Drehzahlsensor gekoppelt sind. Auf diese Weise kann die entsprechende Steuereinrichtung Signale von mehreren Drehzahlsensoren empfangen und auswerten. Hierbei ist es beispielsweise möglich, dass die Steuereinrichtung die Drehzahlsignale von den mehreren Drehzahlsensoren miteinander vergleicht. Durch einen solchen Vergleich können die Signale von den Drehzahlsensoren überprüft und plausibilisiert werden. Diese Weise kann beispielsweise eine Fehlfunktion in einem der Drehzahlsensoren detektiert werden. Gegebenenfalls kann bei der Detektion eines Fehlers in einem der Drehzahlsensoren auch eine entsprechende Signalisierung an weitere Steuereinrichtungen oder eine übergeordnete Steuervorrichtung ausgegeben werden.According to one embodiment of the electric drive system comprises the electric Drive system multiple speed sensors. The individual speed sensors are each designed to detect a speed in one of the drive units or in the transmission. In this case, at least one control device of one of the drive units can be designed to receive detected speeds from at least two speed sensors. In particular, the corresponding control device can have a number of separate input interfaces for this purpose, each of which is coupled to at least one speed sensor. In this way, the corresponding control device can receive and evaluate signals from a number of speed sensors. It is possible here, for example, for the control device to compare the speed signals from the multiple speed sensors with one another. Such a comparison allows the signals from the speed sensors to be checked and checked for plausibility. In this way, for example, a malfunction in one of the speed sensors can be detected. If necessary, when a fault is detected in one of the speed sensors, a corresponding signal can also be output to further control devices or a higher-level control device.

Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der Erfindung hinzufügen.The above configurations and developments can be combined with one another as desired, insofar as this makes sense. Further refinements, developments and implementations of the invention also include combinations of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. In particular, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic forms of the invention.

Figurenlistecharacter list

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigen:

1: eine schematische Darstellung einer Antriebseinheit für ein elektrisches Antriebssystem gemäß einer Ausführungsform;
2: eine schematische Darstellung eines elektrischen Antriebssystems gemäß einer Ausführungsform;
3: eine schematische Darstellung eines elektrischen Antriebssystems gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
4: ein Ablaufdiagramm, wie es einem Verfahren gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt.

Further features and advantages of the invention are explained below with reference to the figures. show:

1 1: a schematic representation of a drive unit for an electric drive system according to an embodiment;
2 1: a schematic representation of an electric drive system according to an embodiment;
3 1: a schematic representation of an electric drive system according to a further embodiment; and
4 FIG. 1: a flowchart underlying a method according to an embodiment.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of Embodiments

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebseinheit 1 für ein elektrisches Antriebssystem gemäß einer Ausführungsform. Die Antriebseinheit 1 umfasst eine elektrische Maschine 20. Bei der elektrischen Maschine 20 kann es sich um eine beliebige ein- oder mehrphasige elektrische Maschine handeln. Die elektrische Maschine 20 wird von einer Steuereinrichtung 10 angesteuert. Hierzu kann an der Steuereinrichtung 10 beispielsweise ein Sollwert S vorgegeben werden. Die Steuereinrichtung 10 kann daraufhin unter Verwendung des bereitgestellten Sollwertes S und ggf. einem oder mehreren sensorisch erfasster Werte die elektrische Maschine 20 ansteuern. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 10 hierzu eine bereitgestellte elektrische Spannung, beispielsweise eine Gleichspannung von der Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs, in eine geeignete ein- oder mehrphasige Wechselspannung konvertieren und an den Phasenanschlüssen der elektrischen Maschine 20 bereitstellen. Insbesondere können beispielsweise vorgegebene elektrische Spannungen oder Ströme an den Phasenanschlüssen der elektrischen Maschine 20 bereitgestellt werden. Die Antriebseinheit 1 umfasst weiterhin eine Kupplung 30. Diese Kupplung 30 ist auf einer Seite mechanisch mit der Antriebswelle der elektrischen Maschine 20 gekoppelt. Die andere Seite der Kupplung 30 ist mit einer Antriebswelle 51 mechanisch gekoppelt. Durch Schließen der Kupplung 30 wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Antriebsachse der elektrischen Maschine 20 und der Antriebswelle 51 hergestellt. Bei der Kupplung 30 kann es sich dabei um eine beliebige Kupplung, beispielsweise eine Reibkupplung oder eine Klauenkupplung handeln. 1 shows a schematic representation of a drive unit 1 for an electric drive system according to an embodiment. The drive unit 1 includes an electrical machine 20. The electrical machine 20 can be any single-phase or multi-phase electrical machine. The electric machine 20 is controlled by a control device 10 . For this purpose, for example, a setpoint S can be specified at the control device 10 . The control device 10 can then control the electric machine 20 using the provided setpoint value S and possibly one or more sensor-detected values. For example, for this purpose the control device 10 can convert a provided electrical voltage, for example a DC voltage from the traction battery of an electric vehicle, into a suitable single-phase or multi-phase AC voltage and provide it at the phase terminals of the electric machine 20 . In particular, for example, predetermined electrical voltages or currents can be provided at the phase connections of the electrical machine 20 . The drive unit 1 also includes a clutch 30. This clutch 30 is mechanically coupled to the drive shaft of the electric machine 20 on one side. The other side of the clutch 30 is mechanically coupled to a drive shaft 51 . Closing the clutch 30 creates a non-positive connection between the drive axle of the electrical machine 20 and the drive shaft 51 . The clutch 30 can be any clutch, for example a friction clutch or a claw clutch.

Zum Öffnen bzw. Schließen der Kupplung 30 ist ein Aktor 31 vorgesehen. Dieser Aktor 31 kann basierend auf einem am Aktor 31 bereitgestellten elektrischen Signal die Kupplung 30 schließen, um eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den beiden Seiten der Kupplung herzustellen, oder Öffnen, um die mechanische Kopplung zwischen den beiden Seiten der Kupplung zu trennen. Der Aktor 31 ist hierbei mit der Steuereinrichtung 10, insbesondere einer Ausgangsschnittstelle der Steuereinrichtung 10 verbunden. Auf diese Weise kann die Steuereinrichtung 10 den Aktor 31 ansteuern, um die Kupplung 30 zu öffnen oder zu schließen.An actuator 31 is provided for opening or closing the clutch 30 . Based on an electrical signal provided at the actuator 31, this actuator 31 can close the clutch 30 in order to establish a frictional connection between the two sides of the clutch, or open it in order to separate the mechanical coupling between the two sides of the clutch. In this case, the actuator 31 is connected to the control device 10 , in particular to an output interface of the control device 10 . In this way, the control device 10 can control the actuator 31 in order to open or close the clutch 30 .

Neben der oben genannten Ansteuerung der elektrischen Maschine 20 zum Einstellen eines vorgegebenen Sollwerts S kann die Steuereinrichtung 10 die Antriebseinheit 1 und insbesondere die elektrische Maschine 20 auch überwachen, um zum Beispiel einen Fehler in der Antriebseinheit 1 bzw. der elektrischen Maschine 20 zu detektieren. Zum Beispiel kann die Steuereinrichtung 10 elektrische Spannungen und/oder elektrische Ströme überwachen und aus dem Verlauf der elektrischen Ströme auf eine Fehlfunktion schließen. Beispielsweise kann ein ungewöhnlicher Anstieg oder ein ungewöhnliches Absinken eines elektrischen Stroms oder einer elektrischen Spannung einen Hinweis auf eine Fehlfunktion in der elektrischen Maschine 20 geben. Ferner kann die Steuereinrichtung 10 auch weitere Sensorsignale, beispielsweise ein Sensorsignal von einem Drehzahlsensor 40 empfangen. Dieses Signal von dem Drehzahlsensor 40 kann einerseits zur Steuerung der elektrischen Maschine 20 genutzt werden. Darüber hinaus kann jedoch auch die von dem Drehzahlsensor 40 erfasste Drehzahl überwacht werden, um eine Fehlfunktion in der Antriebseinheit 1 zu detektieren. Wird beispielsweise ein ungewöhnliches Absinken der Drehzahl detektiert, so kann dies auf einen mechanischen Schaden, beispielsweise ein Blockieren der elektrischen Maschine 20 hinweisen. Zum Beispiel kann die elektrische Maschine 20 durch einen Lagerschaden oder einen anderen mechanischen Defekt blockiert werden.In addition to the above-mentioned actuation of electric machine 20 to set a predefined setpoint S, control device 10 can also monitor drive unit 1 and in particular electric machine 20, for example to detect a fault in drive unit 1 or electric machine 20. For example, the controller 10 may be electrical Monitor voltages and/or electrical currents and deduce a malfunction from the course of the electrical currents. For example, an unusual increase or an unusual decrease in an electrical current or an electrical voltage can indicate a malfunction in the electrical machine 20 . Furthermore, the control device 10 can also receive other sensor signals, for example a sensor signal from a speed sensor 40 . This signal from speed sensor 40 can be used on the one hand to control electric machine 20 . In addition, however, the speed detected by the speed sensor 40 can also be monitored in order to detect a malfunction in the drive unit 1 . If, for example, an unusual drop in the speed is detected, this can indicate mechanical damage, for example a blocking of the electrical machine 20 . For example, the electric machine 20 can be blocked by bearing damage or another mechanical defect.

Nachdem die Steuereinrichtung 10 einen Fehler in der Antriebseinheit 1 detektiert hat, kann die Steuereinrichtung 10 den Aktor 31 der Kupplung 30 ansteuern, um die Kupplung 30 zu öffnen und somit die kraftschlüssige Verbindung zwischen der elektrischen Maschine 20 und den weiteren Komponenten des elektrischen Antriebssystems voneinander zu trennen. Da die Detektion derartiger Fehler durch die Steuereinrichtung 10 erfolgt, welche auch die elektrische Maschine 20 ansteuert, und weiterhin die Ansteuerung des Aktors 31 der Kupplung 30 ebenfalls durch dieselbe Steuereinrichtung 10 erfolgt, kann ein besonders rasches Ansteuern des Aktors 31 und somit Öffnen der Kupplung 30 erreicht werden. Zusätzliche Signallaufzeiten und Rechenzeiten externer Komponenten haben auf diese Reaktion zum Öffnen der Kupplung 30 keinen Einfluss.After the control device 10 has detected a fault in the drive unit 1, the control device 10 can control the actuator 31 of the clutch 30 in order to open the clutch 30 and thus separate the non-positive connection between the electric machine 20 and the other components of the electric drive system separate. Since such errors are detected by the control device 10, which also controls the electric machine 20, and the actuator 31 of the clutch 30 is also controlled by the same control device 10, the actuator 31 can be activated particularly quickly and the clutch 30 be reached. Additional signal propagation times and computing times of external components have no effect on this reaction to opening clutch 30 .

Die Kupplung 30 wird somit unmittelbar nach der Detektion eines Fehlers in der Antriebseinheit 1 geöffnet. Auf diese Weise kann der Aktor 31 die Kupplung 30 bereits öffnen, bevor sich ggf. durch die Blockade der elektrischen Maschine 20 weitere Komponenten ineinander verhakt haben und somit ein Öffnen der Kupplung 30 erschweren oder ggf. unmöglich machen.The clutch 30 is thus opened immediately after a fault in the drive unit 1 has been detected. In this way, the actuator 31 can already open the clutch 30 before further components may have gotten caught in one another due to the blockage of the electrical machine 20 and thus make opening of the clutch 30 more difficult or possibly impossible.

Nach dem Öffnen der Kupplung 30 ist somit die elektrische Maschine 20 nicht länger mit den übrigen Komponenten des Antriebsstrangs mechanisch gekoppelt. Somit können beispielsweise die Räder eines Fahrzeugs auch dann frei weiterdrehen, selbst wenn die elektrische Maschine 20 aufgrund eines Defekts, beispielsweise eines Lagerschaden oder ähnlichem, mechanischen blockiert ist. Auf diese Weise kann beispielsweise ein sich aktuell bewegendes Fahrzeug ausrollen. Mit anderen Worten, die aktuelle kinetische Energie des Fahrzeugs kann dazu genutzt werden, dass sich das Fahrzeug noch eine gewisse Zeit/Strecke weiterbewegen kann. Dieses Ausrollen kann insbesondere dazu genutzt werden, das Fahrzeug beispielsweise aus einem Gefahrenbereich heraus zu bewegen bzw. an eine sichere Position zu navigieren.After the clutch 30 has been opened, the electric machine 20 is no longer mechanically coupled to the other components of the drive train. Thus, for example, the wheels of a vehicle can continue to turn freely even if the electric machine 20 is mechanically blocked due to a defect, for example bearing damage or the like. In this way, for example, a currently moving vehicle can roll out. In other words, the current kinetic energy of the vehicle can be used so that the vehicle can continue to move for a certain time/distance. This coasting can be used in particular to move the vehicle out of a danger area, for example, or to navigate to a safe position.

Die Steuereinrichtung 10 kann darüber hinaus ggf. auch ein Fehlersignal an eine weitere Komponente, beispielsweise eine übergeordnete Steuervorrichtung 100 ausgeben. Die übergeordnete Steuervorrichtung 100 kann daraufhin ggf. weitere Maßnahmen einleiten. Beispielsweise kann ein Elektrofahrzeug nach der Detektion eines Fehlers in einen Notbetrieb überführt werden. Stehen mehrere zuvor beschriebene Antriebseinheiten für mehrere Räder oder Achsen eines Elektrofahrzeugs zur Verfügung, so können ggf. noch funktionsfähige Antriebseinheiten weiter betrieben werden. Dabei kann die übergeordnete Steuervorrichtung 100 den Betrieb der noch verfügbaren Antriebseinheiten ggf. anpassen.In addition, the control device 10 can, if necessary, also output an error signal to a further component, for example a higher-level control device 100 . The higher-level control device 100 can then, if necessary, initiate further measures. For example, an electric vehicle can be switched to emergency operation after a fault has been detected. If several previously described drive units are available for several wheels or axles of an electric vehicle, drive units that are still functional can continue to be operated. In this case, the higher-level control device 100 can, if necessary, adapt the operation of the drive units that are still available.

Werden beispielsweise an einem Fahrzeug ein linkes und ein rechtes Rad von separaten Antriebseinheiten 1 angetrieben, so kann nach der Detektion eines Fehlers und einer darauffolgenden Entkopplung der entsprechenden elektrischen Maschine 20, das noch verfügbare Rad ggf. nur mit einer reduzierten maximalen Kraft bzw. einem reduzierten maximalen Drehmoment angetrieben werden. Auf diese Weise kann ein Ausbrechen des Fahrzeugs verhindert werden. Selbstverständlich sind auch beliebige weitere Maßnahmen zur Anpassung des Betriebszustandes eines Elektrofahrzeugs nach Detektion eines Fehlers möglich.If, for example, a left and a right wheel are driven by separate drive units 1 on a vehicle, after the detection of an error and subsequent decoupling of the corresponding electric machine 20, the wheel that is still available may only be driven with a reduced maximum force or a reduced maximum torque can be driven. In this way, the vehicle can be prevented from skidding. Of course, any further measures for adapting the operating state of an electric vehicle after a fault has been detected are also possible.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines elektrischen Antriebssystems mit einer separaten Antriebseinheit 1 für ein einzelnes Rad 60. Bei der hier dargestellten Antriebseinheit 1 kann es sich beispielsweise um die zuvor bereits beschriebene Antriebseinheit 1 handeln. Während des normalen Fahrtbetriebs ist die Kupplung 30 geschlossen. Somit wird die Kraft bzw. das Drehmoment von der elektrischen Maschine 20 über die Kupplung 30 auf die Antriebsachse 51 übertragen. Die Antriebswelle 51 ist weiter über ein Getriebe 51, beispielsweise ein Untersetzungsgetriebe mit einem Rad 60 mechanisch gekoppelt. 2 shows a schematic representation of an electric drive system with a separate drive unit 1 for a single wheel 60. The drive unit 1 shown here can be, for example, the drive unit 1 already described above. During normal driving, the clutch 30 is closed. The force or the torque is thus transmitted from the electric machine 20 to the drive axle 51 via the clutch 30 . The drive shaft 51 is further mechanically coupled to a wheel 60 via a gear 51, for example a reduction gear.

Wird durch die Steuereinrichtung 10 ein Fehler in der Antriebseinheit 1 detektiert, so wird der Aktor 31 angesteuert, um die Kupplung 30 zu öffnen und somit die elektrische Maschine 20 von dem Getriebe 50 und dem mit dem Getriebe 50 verbundenen Rad 60 zu entkoppeln. Auf diese Weise kann sich das Rad 60 auch weiter drehen, selbst wenn aufgrund eines Fehlers die elektrische Maschine 20 blockiert ist.If the control device 10 detects a fault in the drive unit 1 , the actuator 31 is activated in order to open the clutch 30 and thus decouple the electric machine 20 from the transmission 50 and the wheel 60 connected to the transmission 50 . In this way, the wheel 60 can continue to turn even when on due to an error, the electric machine 20 is blocked.

Handelt es sich bei der Kupplung 30 beispielsweise um eine Reibkupplung, so kann diese Reibkupplung 30 durch gezieltes Ansteuern auch beispielsweise nur teilweise geschlossen werden, um auch bei einem Drehzahlunterschied zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite der Kupplung 30 ein Drehmoment zu übertragen. Auf diese Weise kann zum Beispiel bei einer blockierten Maschine 20 ein Bremsmoment auf das Getriebe 50 und somit das Rad 60 übertragen werden.If the clutch 30 is a friction clutch, for example, this friction clutch 30 can also be only partially closed by targeted control, in order to transmit a torque even if there is a speed difference between the input side and the output side of the clutch 30 . In this way, for example, when the machine 20 is locked, a braking torque can be transmitted to the transmission 50 and thus to the wheel 60 .

Darüber hinaus kann durch das beschriebene teilweise Schließen der Kupplung 30 auch bei einem Drehzahlunterschied zwischen der elektrischen Maschine 20 und der Antriebswelle 51 ein Drehmoment übertragen werden. Dies ermöglicht es beispielsweise, unabhängig von der Drehzahl der Antriebsachse 51 in der elektrischen Maschine 20 einen Drehzahlbereich einzustellen, der zum Beispiel für eine optimale Bremswirkung mittels Rekuperation besonders geeignet ist.In addition, due to the described partial closing of the clutch 30 , a torque can also be transmitted when there is a speed difference between the electric machine 20 and the drive shaft 51 . This makes it possible, for example, to set a speed range in electric machine 20 independently of the speed of drive axle 51, which is particularly suitable, for example, for an optimal braking effect by means of recuperation.

Werden, wie hier dargestellt, beispielsweise einzelne Räder von separaten Antriebseinheiten 1 angesteuert, so kann bei dem Ausfall einer Antriebseinheit 1 das Fahrzeug zumindest eingeschränkt mit der oder den verbleibenden funktionsfähigen Antriebseinheiten 1 weiter bewegt werden. Auf diese Weise ist es möglich, auch beim Auftreten eines Fehlers das Fahrzeug aus einem Gefahrenbereich herauszubewegen und ggf. zu einer sicheren Position zu navigieren.If, as shown here, for example, individual wheels are controlled by separate drive units 1, then if one drive unit 1 fails, the vehicle can continue to be moved, at least to a limited extent, with the remaining functional drive unit(s). In this way it is possible, even if an error occurs, to move the vehicle out of a danger area and, if necessary, to navigate to a safe position.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines elektrischen Antriebssystems gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die hier dargestellte Ausführungsform umfasst zwei Antriebseinheiten 1. Die beiden Antriebsachsen 51 der Antriebseinheiten 1 sind hierbei beide mit einem gemeinsamen Getriebe 50 gekoppelt. Bei den beiden Antriebseinheiten 1 kann es sich beispielsweise um Antriebseinheiten 1 handeln, wie sie bereits zuvor beschrieben worden sind. 3 shows a schematic representation of an electric drive system according to a further embodiment. The embodiment shown here comprises two drive units 1. The two drive axles 51 of the drive units 1 are both coupled to a common gear 50 in this case. The two drive units 1 can, for example, be drive units 1 as have already been described above.

Das in 3 dargestellte Getriebe 50 stellt somit eine feste Kopplung der beiden Antriebseinheiten 1, insbesondere der Antriebsachsen 51 der beiden Antriebseinheiten 1 her. Weiterhin ist das Getriebe 50, insbesondere eine Abtriebsachse des Getriebes 50 mit einem Differenzial 61 gekoppelt. Dieses Differenzial 61 treibt die beiden Räder 60 einer Achse an.This in 3 The gear 50 shown thus produces a fixed coupling of the two drive units 1, in particular the drive axles 51 of the two drive units 1. Furthermore, the transmission 50 , in particular an output axle of the transmission 50 , is coupled to a differential 61 . This differential 61 drives the two wheels 60 on an axle.

Während eines normalen Betriebs können somit die elektrischen Maschinen 20 der beiden Antriebseinheiten 1 jeweils gemeinsam Antriebsleistung bereitstellen, um die Räder 60 anzutreiben. Wird in einem der beiden Antriebseinheiten 1 ein Fehler detektiert, so kann die jeweilige Steuereinrichtung 10 der entsprechenden Antriebseinheit 1 die Kupplung dieser Antriebseinheit 1 öffnen und somit die elektrische Maschine 20 von dem Getriebe 50 trennen. Somit ist es auch bei einer blockierenden elektrischen Maschine 20 möglich, durch die jeweils andere elektrische Maschine 20 weiterhin ein Antriebsmoment über das Getriebe 50, das Differenzial 61 auf die Räder 60 zu übertragen.During normal operation, the electric machines 20 of the two drive units 1 can thus each jointly provide drive power in order to drive the wheels 60 . If an error is detected in one of the two drive units 1 , the respective control device 10 of the corresponding drive unit 1 can open the clutch of this drive unit 1 and thus separate the electric machine 20 from the transmission 50 . It is thus possible, even when the electrical machine 20 is locked, to continue to transmit a drive torque via the transmission 50 and the differential 61 to the wheels 60 by the respective other electrical machine 20 .

Darüber hinaus ist es beispielsweise bei einem elektrischen Antriebssystem mit mehreren Antriebseinheiten 1, insbesondere mehreren elektrischen Maschinen 20, auch möglich, eine oder mehrere elektrische Maschinen 20 während des Betriebs an- oder abzukoppeln. Auf diese Weise kann das beispielsweise die Effizienz des elektrischen Antriebssystems gesteigert werden. Beispielsweise können bei einem erhöhten Leistungsbedarf mehrere elektrische Maschinen 20 gleichzeitig genutzt werden. Hierzu können beispielsweise die entsprechenden elektrischen Maschinen 20 über ihre jeweiligen Kupplungen 30 mit dem Getriebe 50 mechanisch gekoppelt werden. Reicht im weiteren Verlauf für den effizienzoptimalen Betrieb beispielsweise nur eine elektrische Maschine 20 aus, so kann die überzählige elektrische Maschine 20 während des Betriebs durch Öffnen der entsprechenden Kupplung 30 abgekoppelt werden. In diesem Fall kann die entsprechende Steuereinrichtung 10 Ansteuern der entsprechenden elektrischen Maschine 20 und das Öffnen der entsprechenden Kupplung 30 miteinander synchronisieren. Insbesondere kann die jeweilige elektrische Maschine 20 derart angesteuert werden, dass während des Öffnens der Kupplung 30 kein Drehmoment übertragen wird und somit ein Verhaken der Kupplung 30 verhindert werden kann. Analog kann bei einem erhöhten Leistungsbedarf auch während des Betriebs eine weitere elektrische Maschine 20 durch Schließen der entsprechenden Kupplung 30 mit der Antriebseinheit gekoppelt werden. Auf diese Weise kann während des Fahrens auch durch die weitere elektrische Maschine 20 eine erhöhte Leistung bereitgestellt werden. Gegebenenfalls ist es auch möglich, dass die einzelnen Antriebseinheiten 1 unterschiedliche elektrische Maschinen 20 aufweisen. Entsprechend kann durch geeignetes Öffnen bzw. Schließen der Kupplungen 30 jeweils eine elektrische Maschine 20 mit dem Antriebsstrang gekoppelt werden, welche im jeweiligen Betriebszustand eine optimale Effizienz ermöglicht.In addition, it is also possible, for example in the case of an electric drive system with a plurality of drive units 1, in particular a plurality of electric machines 20, to couple or uncouple one or more electric machines 20 during operation. In this way, for example, the efficiency of the electric drive system can be increased. For example, if there is an increased power requirement, a plurality of electrical machines 20 can be used at the same time. For this purpose, for example, the corresponding electrical machines 20 can be mechanically coupled to the transmission 50 via their respective clutches 30 . If, for example, only one electrical machine 20 is subsequently sufficient for operation with optimal efficiency, the excess electrical machine 20 can be decoupled during operation by opening the corresponding clutch 30 . In this case, the corresponding control device 10 can synchronize the actuation of the corresponding electrical machine 20 and the opening of the corresponding clutch 30 with one another. In particular, the respective electrical machine 20 can be controlled in such a way that no torque is transmitted during the opening of the clutch 30 and thus the clutch 30 can be prevented from getting caught. Similarly, if there is an increased power requirement, a further electric machine 20 can also be coupled to the drive unit during operation by closing the corresponding clutch 30 . In this way, increased power can also be provided by the additional electric machine 20 while driving. If appropriate, it is also possible for the individual drive units 1 to have different electrical machines 20 . Accordingly, by suitably opening or closing the clutches 30, an electrical machine 20 can be coupled to the drive train in each case, which allows optimal efficiency in the respective operating state.

Wie oben bereits ausgeführt, kann für die Ansteuerung der elektrischen Maschinen 20 durch die korrespondierenden Steuereinrichtungen 10 jeweils ein Sensorsignal von einem Drehzahlsensor 40 ausgewertet werden. Für elektrische Antriebe mit nur einer Antriebseinheit 1 ist hierbei für jede Antriebseinheit 1 ein separater Drehzahlsensor 40 erforderlich. Im Gegensatz hierzu ist es beispielsweise bei der in 3 dargestellten Konfiguration mit mehreren Antriebseinheiten 1 für ein gemeinsames Getriebe 50 auch möglich, einen gemeinsamen Drehzahlsensor 40 einzusetzen. Dieser gemeinsame Drehzahlsensor 40 kann beispielsweise auf einer der Antriebsachsen 51 oder in dem Getriebe 50 vorgesehen sein. Da die beiden Antriebsachsen 51, das Getriebe 50 und auch die Abtriebswelle des Getriebes 50 fest miteinander verbunden sind, kann durch die sensorisch erfasste Drehzahl an einer Position auf die Drehzahl in dem System geschlossen werden. Daher ist es zumindest für den normalen Betrieb ausreichend, die Sensorwerte eines Drehzahlsensors 40 an allen Steuereinrichtungen 10 bereitzustellen.As already explained above, a sensor signal from a speed sensor 40 can be evaluated in each case for the activation of the electrical machines 20 by the corresponding control devices 10 . For electric drives with only one drive unit 1 is here for each Drive unit 1 requires a separate speed sensor 40. In contrast to this, for example, with the in 3 shown configuration with multiple drive units 1 for a common transmission 50 also possible to use a common speed sensor 40. This common speed sensor 40 can be provided, for example, on one of the drive axles 51 or in the transmission 50 . Since the two drive axles 51, the transmission 50 and also the output shaft of the transmission 50 are firmly connected to one another, the rotational speed in the system can be inferred from the rotational speed detected by sensors at a position. It is therefore sufficient, at least for normal operation, to provide the sensor values of a speed sensor 40 at all control devices 10 .

Stehen in dem Antriebssystem jedoch mehr als ein Drehzahlsensor 40 zur Verfügung, so kann durch den Vergleich der sensorisch erfassten Drehzahlen der mehreren Sensoren 40 auch eine Plausibilisierung der erfassten Drehzahlen vorgenommen werden. Weichen die erfassten Drehzahlen von den mehreren Drehzahlsensoren 40 voneinander ab, so kann dies ebenfalls auf einen Fehler hinweisen. Insbesondere können an einer Steuereinrichtung 10 die Sensorsignale von mehreren Drehzahlsensoren 40 auch über separate Eingangsschnittstellen empfangen werden. In diesem Fall können die einzelnen Drehzahlsensoren 40 ihre jeweiligen Sensorsignale unabhängig voneinander an der Steuereinrichtung 10 bereitstellen. Hierdurch kann die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems weiter gesteigert werden. Insbesondere kann die entsprechende Steuereinrichtung 10 auch dann noch mindestens ein Sensorsignal von einem Drehzahlsensor 40 empfangen, wenn in anderen Drehzahlsensoren 40 oder dem Signalweg von den anderen Drehzahlsensoren zu der Steuereinrichtung 10 ein Fehler auftritt.However, if more than one speed sensor 40 is available in the drive system, a plausibility check of the detected speeds can also be undertaken by comparing the sensor-detected speeds of the plurality of sensors 40 . If the speeds detected by the multiple speed sensors 40 deviate from one another, this can also indicate an error. In particular, the sensor signals from a plurality of speed sensors 40 can also be received at a control device 10 via separate input interfaces. In this case, the individual speed sensors 40 can provide their respective sensor signals to the control device 10 independently of one another. As a result, the reliability of the overall system can be further increased. In particular, the corresponding control device 10 can still receive at least one sensor signal from a speed sensor 40 if an error occurs in other speed sensors 40 or in the signal path from the other speed sensors to the control device 10 .

4 zeigt ein Ablaufdiagramm, wie es einem Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinheit 1 eines elektrischen Antriebssystems gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt. Bei dem Antriebssystem mit der Ansteuereinheit gemäß dem nachfolgend beschriebenen Verfahren kann es sich beispielsweise um ein elektrisches Antriebssystem mit einer oder mehreren Antriebseinheiten 1 handeln, wie sie zuvor bereits beschrieben worden sind. Entsprechend kann das Verfahren beliebige Schritte umfassen, wie sie zur Implementierung des zuvor beschriebenen Antriebssystems sowie der darin enthaltenen Antriebseinheiten erforderlich sind. Analog kann auch das zuvor beschriebene Antriebssystem sowie die jeweiligen Antriebseinheiten 1 beliebige Komponenten umfassen, die zur Realisierung des nachfolgend beschriebenen Verfahrens erforderlich sind. 4 shows a flowchart on how a method for operating a drive unit 1 of an electric drive system according to one embodiment is based. The drive system with the control unit according to the method described below can be, for example, an electric drive system with one or more drive units 1, as have already been described above. Accordingly, the method can include any number of steps required to implement the drive system described above and the drive units contained therein. Analogously, the drive system described above and the respective drive units 1 can also include any components that are required to implement the method described below.

In Schritt S1 erfolgt ein Ansteuern der elektrischen Maschine 20 durch eine Steuereinrichtung 10.In step S1, electrical machine 20 is actuated by a control device 10.

In Schritt S2 wird ein Ansteuersignal für das Lösen der Kupplung 30 zwischen der elektrischen Maschine 20 und der Antriebsachse 51 ausgegeben. Das Lösen der Kupplung 30 erfolgt insbesondere durch direktes Aussenden eines Ansteuersignals von der Steuereinrichtung 10 an einen Aktor 31 der Kupplung 30. Das Ansteuern des Aktors 31 in der Kupplung 30 erfolgt somit durch dieselbe Steuereinrichtung, welche die elektrische Maschine 20 ansteuert. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 10 während des Ansteuerns der elektrischen Maschine 20 die Funktion der elektrischen Maschine 20 überwachen und gegebenenfalls eine Fehlfunktion der elektrischen Maschine 20 detektieren. In diesem Fall kann die Steuereinrichtung 10 nach der Detektion einer Fehlfunktion unmittelbar den Aktor 31 der Kupplung 30 ansteuern, um beispielsweise die Kopplung zwischen der elektrischen Maschine 20 und den weiteren Komponenten des Antriebssystems zu trennen.In step S2, a control signal for releasing the clutch 30 between the electric machine 20 and the drive axle 51 is output. The clutch 30 is released in particular by direct transmission of a control signal from the control device 10 to an actuator 31 of the clutch 30. The control of the actuator 31 in the clutch 30 is therefore carried out by the same control device that controls the electric machine 20. For example, the control device 10 can monitor the function of the electric machine 20 during the actuation of the electric machine 20 and, if necessary, detect a malfunction of the electric machine 20 . In this case, after detecting a malfunction, the control device 10 can directly control the actuator 31 of the clutch 30 in order, for example, to disconnect the coupling between the electric machine 20 and the other components of the drive system.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Antriebseinheit mit einer elektrischen Maschine und einer lösbaren mechanischen Kopplung zwischen der elektrischen Maschine und einer anzutreibenden Komponente . Hierzu ist zwischen der elektrischen Maschine und der anzutreibenden Komponenten eine Kupplung vorgesehen. Diese Kupplung kann die elektrische Maschine von den weiteren Komponenten entkoppeln. Das Ansteuern der Kupplung erfolgt direkt durch dieselbe Steuereinrichtung, welche die elektrische Maschine ansteuert und überwacht.In summary, the present invention relates to a drive unit with an electrical machine and a detachable mechanical coupling between the electrical machine and a component to be driven. For this purpose, a clutch is provided between the electrical machine and the components to be driven. This clutch can decouple the electric machine from the other components. The clutch is controlled directly by the same control device that controls and monitors the electric machine.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 4107391 A1 [0003]

Claims

Drive unit (1) for an electric drive system, with: an electrical machine (20); a clutch (30) which is designed to frictionally couple a drive shaft of the electric machine (20) to a drive axle (51), the clutch (30) comprising a (31) actuator which is designed to couple ( 30) between the drive shaft of the electric machine (20) and the drive axle (51); and a control device (10) which is designed to control the electric machine (20) and to control the actuator (31) of the clutch (30) directly.

Drive unit (1) after claim 1 , wherein the control device (10) is designed to detect a malfunction in the electric drive unit (1) and to control the actuator (31) of the clutch (30) when a malfunction in the electric drive unit (1) has been detected.

Drive unit (1) after claim 1 or 2 , The control device (10) being designed to directly control the actuator (31) of the clutch (30) as a function of an operating state of the electric drive system (2).

Drive unit (1) according to one of Claims 1 until 3 , wherein the clutch (30) comprises a friction clutch and wherein the control device (10) is designed to activate the actuator (31) in the clutch (30) between the drive shaft of the electric machine and the drive axle (51) at a differential speed to transmit torque.

Drive unit (1) according to one of Claims 1 until 4 , wherein the electric machine (20), the control device (10) and the clutch (30) are arranged with the actuator (31) in a common unit.

Drive unit (1) according to one of Claims 1 until 5 , having a speed sensor (40) which is designed to detect a speed of the drive axle (51) by sensors and to provide a sensor value corresponding to the detected speed to the control device (10), wherein the control device (10) is designed to to control the electrical machine (20) using the sensor value provided by the speed sensor (40) and/or to detect a malfunction in the electric drive unit (1) using the sensor value provided by the speed sensor (40).

Drive unit (1) according to one of Claims 1 until 6 , wherein the control device (10) is designed to provide an error signal to a higher-level control device (100) when an error has been detected in the electric drive unit (1).

Electrical drive system, with at least one drive unit (1) according to one of Claims 1 until 7 ; and a transmission (50), wherein the at least one drive unit (1) can be coupled to the transmission (50) in a non-positive manner via the clutch (30) of the corresponding drive unit (1).

Electric drive system after claim 8 , With a plurality of drive units (1), which are coupled to one another by means of the transmission (50).

Electric drive system after claim 9 , With at least one common speed sensor (40), which is designed to detect a speed in one of the drive units (1) or in the transmission (50) and to provide the detected speed to the control devices (10) of all drive units (1).

Electric drive system after claim 7 or 8th , having a plurality of speed sensors (40), each of which is designed to detect a speed in one of the drive units (1) or in the transmission (50), and wherein the control device (10) of at least one drive unit (1) is designed to do this, to receive the detected speeds of at least two speed sensors (40).

Method for operating a drive unit (1) of an electric drive system with an electric machine (20) which can be coupled to a drive axle (51) by means of a clutch (30), the method comprising the following steps: Controlling (S1) the electrical machine (20) by a control device (10); and Outputting (S2) of a control signal for releasing the clutch (30) between the electric machine (20) and the drive axle (51) by the control device (10), the control signal for releasing the clutch (30) being effected by direct transmission of a control signal from the control device (10) to an actuator (31) in the clutch (30).