DE102021214770A1

DE102021214770A1 - E-axle module of an electrically powered vehicle

Info

Publication number: DE102021214770A1
Application number: DE102021214770.4A
Authority: DE
Inventors: Philipp Breinlinger; Andreas Wuensch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-12-21
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2023-06-22

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein E-Achsen-Modul (10) eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (28) mit einer Leistungselektronik (12) und einer elektrischen Maschine (20), wobei die Leistungselektronik (12) in einem Gehäuse (14) aufgenommen ist. Im Gehäuse (14) der Leistungselektronik (12) ist ein Bauraum (58) zur Aufnahme einer Traktionsbaugruppe (60) mit elektrischen Kontakten (18) zum Anschluss an eine Hochvolttraktionsbatterie (34) ausgeführt. Der Bauraum (58) ist von einer Gehäusewand (68) begrenzt, die Durchbrüche (66) für die elektrischen Kontakte (18) aufweist, derart, dass die Traktionsbaugruppe (60) in mehreren Ausrichtungen (52, 54, 56) im Bauraum (58) montierbar ist. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des E-Achsen-Moduls (10) in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug (28).The invention relates to an e-axle module (10) of an electrically driven vehicle (28) with power electronics (12) and an electric machine (20), the power electronics (12) being accommodated in a housing (14). In the housing (14) of the power electronics (12) there is a space (58) for accommodating a traction assembly (60) with electrical contacts (18) for connection to a high-voltage traction battery (34). The installation space (58) is delimited by a housing wall (68) which has openings (66) for the electrical contacts (18) in such a way that the traction assembly (60) can be positioned in several orientations (52, 54, 56) in the installation space (58 ) can be mounted. The invention also relates to the use of the e-axle module (10) in an electrically powered vehicle (28).

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung bezieht sich auf ein E-Achsen-Modul eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs mit einer Leistungselektronik und einer elektrischen Maschine, wobei die Leistungselektronik in einem Gehäuse untergebracht ist. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des E-Achsen-Moduls in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug.The invention relates to an e-axle module of an electrically driven vehicle with power electronics and an electric machine, the power electronics being accommodated in a housing. Furthermore, the invention relates to the use of the e-axle module in an electrically powered vehicle.

Stand der TechnikState of the art

DE 10 2007 034 915 A1 offenbart einen Motoranschlusskasten und einen Umrichtermotor, wobei eine Leistungselektronik im Motoranschlusskasten integriert ist. Ein Unterteil des Motoranschlusskastens ist mit einem Gehäuse des Umrichtermotors einstückig ausgeführt. Von einer Abstufung im Oberteil gehen Anschlusskabel für Starkstrom und Datenkommunikation ab. Dazu weist das Oberteil mehrere Öffnungen zur Durchführung von Kabeln auf, die zueinander und zur Motorachse in einem Winkel von weniger als 90° orientiert sind. Durch das Vorsehen mehrerer Öffnungen, die je nach Bedarf als Kabeldurchführung verwendet oder verschlossen werden können, wird eine flexible Kabelführung ermöglicht. Kabelführungen befinden sich beispielsweise direkt nach vorn, also parallel zur Motorachse und jeweils in einem Winkel von +/- 45° dazu. DE 10 2007 034 915 A1 discloses a motor connection box and a converter motor, with power electronics being integrated in the motor connection box. A lower part of the motor connection box is designed in one piece with a housing of the converter motor. Connection cables for high-voltage current and data communication lead from a gradation in the upper part. For this purpose, the upper part has several openings for the passage of cables, which are oriented at an angle of less than 90° to one another and to the motor axis. Flexible cable routing is made possible by providing several openings that can be used as cable bushings or closed as required. For example, cable guides are located directly in front, i.e. parallel to the engine axis and at an angle of +/- 45° to it.

DE 10 2008 024 366 B4 offenbart eine Durchführungsklemme zur Durchführung einer elektrischen Leitung durch eine Wand. Bei der Wand handelt es sich beispielsweise um eine Gehäusewand für eine Leistungselektronik. Die Durchführungsklemme umfasst ein erstes und ein zweites Klemmgehäuse, welche die Wand zwischen sich aufnehmen. Die Orientierung der Klemmgehäuse kann senkrecht oder parallel zur Wand verlaufen, so dass ein erster Leiter an einem ersten Klemmgehäuse senkrecht oder parallel zu einem zweiten Leiter am zweiten Klemmgehäuse verlaufen kann. DE 10 2008 024 366 B4 discloses a feed-through terminal for feeding an electrical wire through a wall. The wall is, for example, a housing wall for power electronics. The feedthrough terminal includes first and second terminal housings which sandwich the wall. The orientation of the terminal housing can be perpendicular or parallel to the wall, so that a first conductor on a first terminal housing can be perpendicular or parallel to a second conductor on the second terminal housing.

Ein E-Achsen-Modul, welches an einem batterie-elektrisch angetriebenen Fahrzeug oder an einem Hybridfahrzeug verbaut wird, wird, gemäß der fahrzeugindividuellen Architektur und des zur Verfügung stehenden Bauraums oft in verschiedenen Positionen und Einbaulagen verbaut, wobei unterschiedliche Bauraumrandbedingungen eingehalten werden müssen. Gemäß der Fahrzeugarchitektur kann das E-Achsen-Modul im Bereich der Vorderachse (Frontantrieb), an der Hinterachse (Heckantrieb) oder an beiden Achsen des Fahrzeugs (Allradantrieb) verbaut werden. Gemäß diesen unterschiedlichen Varianten sind eine Mittelmotoranordnung sowie Frontmotor- und Heckmotoranordnungen zu unterscheiden. Bei der Mittelmotoranordnung befindet sich die Mittelachse der elektrischen Maschine zwischen der Vorderachse und der Hinterachse des Fahrzeugs, d. h. innerhalb des Radstandbereichs. Je nach Einbauort an der Vorderachse beziehungsweise der Hinterachse wird zwischen Frontmittelmotoranordnung und Heckmittelmotoranordnung unterschieden. Bei der Frontmotor- und Heckmotoranordnung befindet sich die Mittelachse der elektrischen Maschine außerhalb des Radstandbereichs im Bereich des Fahrzeugüberhangs. An der Vorderachse wird dies als Frontmotoranordnung, an der Hinterachse als Heckmotoranordnung bezeichnet. Beide Anordnungen verfügen über spezifische Vor- und Nachteile, weshalb bei heutigen Fahrzeugen alle Anordnungen angetroffen werden. Es können auch verschiedene Anordnungen von Vorderachse und Hinterachse miteinander kombiniert werden. Im Allgemeinen befindet sich die Traktionsbatterie eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs im Fahrzeugboden im Randstandbereich zwischen Vorder- und Hinterachse. Elektrische Hochvoltanschlusskabel zwischen der Leistungselektronik des E-Achsen-Moduls und der Hochvolttraktionsbatterie werden je nach Anordnung des E-Achsen-Moduls, Anschlussposition an der Hochvolttraktionsbatterie und fahrzeugindividuellem Bauraum verlegt.An e-axle module, which is installed on a battery-electric vehicle or a hybrid vehicle, is often installed in different positions and installation positions depending on the vehicle-specific architecture and the available installation space, whereby different installation space constraints must be observed. Depending on the vehicle architecture, the e-axle module can be installed in the area of the front axle (front-wheel drive), on the rear axle (rear-wheel drive) or on both axles of the vehicle (all-wheel drive). According to these different variants, a mid-engine arrangement as well as front-engine and rear-engine arrangements are to be distinguished. In the mid-engine arrangement, the central axis of the electric machine is located between the front and rear axles of the vehicle, i. H. within the wheelbase range. Depending on the installation location on the front axle or the rear axle, a distinction is made between a front-mid engine arrangement and a rear-mid engine arrangement. With the front engine and rear engine arrangement, the central axis of the electric machine is located outside the wheelbase area in the area of the vehicle overhang. On the front axle this is referred to as a front engine arrangement, on the rear axle as a rear engine arrangement. Both arrangements have specific advantages and disadvantages, which is why all arrangements are found in today's vehicles. Different arrangements of the front axle and rear axle can also be combined with one another. In general, the traction battery of an electrically powered vehicle is located in the vehicle floor in the shoulder area between the front and rear axles. Electrical high-voltage connection cables between the power electronics of the e-axle module and the high-voltage traction battery are laid depending on the arrangement of the e-axle module, the connection position on the high-voltage traction battery and the vehicle-specific installation space.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Erfindungsgemäß wird ein E-Achsen-Modul eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs vorgeschlagen, mit einer Leistungselektronik und einer elektrischen Maschine, wobei die Leistungselektronik in einem Gehäuse untergebracht ist. Im Gehäuse der Leistungselektronik ist ein Bauraum zur Aufnahme einer Traktionsbaugruppe mit elektrischen Kontakten zum Anschluss einer Traktionsbatterie ausgeführt, der von einer Gehäusewand begrenzt ist, die Durchbrüche für die elektrischen Kontakte aufweist, derart, dass die Traktionsbaugruppe in mehreren Ausrichtungen im Bauraum montierbar ist.According to the invention, an e-axle module of an electrically driven vehicle is proposed, with power electronics and an electric machine, with the power electronics being accommodated in a housing. In the housing of the power electronics there is a space for accommodating a traction assembly with electrical contacts for connecting a traction battery.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass den unterschiedlichen Platzverhältnissen im Einbaubereich eines E-Achsen-Moduls am elektrisch angetriebenen Fahrzeug Rechnung getragen werden kann. Es lassen sich Bauraum-individuelle Ausrichtungen der elektrischen Anschlüsse zum Anschluss der Traktionsbatterie frei wählen.The solution proposed according to the invention advantageously allows the different spatial conditions in the installation area of an e-axle module on the electrically driven vehicle to be taken into account. Installation space-specific alignments of the electrical connections for connecting the traction battery can be freely selected.

In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen E-Achsen-Moduls zeigen in einer ersten Ausrichtung der Traktionsbaugruppe im Bauraum der Leistungselektronik die elektrischen Kontakte parallel zur Getriebeseite. Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein Hochvoltkabel entsprechend konfektioniert werden, ohne dass aufwändige Kabelbiegeradien erfordernde Leitungswege für die Hochvoltkabel erforderlich sind.In an advantageous further development of the E-axle module proposed according to the invention, the electrical contacts point parallel to the transmission side in a first alignment of the traction assembly in the installation space of the power electronics. As a result, a high-voltage cable can be used accordingly in an advantageous manner be assembled without complex cable bending radii requiring cable routes for the high-voltage cables are required.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen E-Achsen-Moduls verlaufen in einer zweiten Ausrichtung der Traktionsbaugruppe im Bauraum der Leistungselektronik die elektrischen Kontakte senkrecht zur Getriebeseite. Durch diese Orientierungen oder Ausrichtungen der Traktionsbaugruppe lässt sich das E-Achsen-Modul, vorausgesetzt es liegen entsprechende Einbauverhältnisse vor, von der Getriebeseite her kontaktieren.In a further advantageous embodiment of the E-axle module proposed according to the invention, the electrical contacts run perpendicularly to the transmission side in a second orientation of the traction assembly in the installation space of the power electronics. These orientations or alignments of the traction assembly allow contact to be made with the e-axle module from the transmission side, provided that the installation conditions are appropriate.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen E-Achsen-Moduls verlaufen in einer weiteren, dritten Ausrichtung der Traktionsbaugruppe im Bauraum die elektrischen Kontakte in einem Winkel von 30° bis 60° bezogen auf die Getriebeseite. Durch diese weitere, dritte Ausrichtung der Traktionsbaugruppe im für diese vorgesehenen Bauraum der Leistungselektronik kann ein schräger Anschluss realisiert werden.In a further advantageous embodiment of the E-axis module proposed according to the invention, the electrical contacts run at an angle of 30° to 60° relative to the transmission side in a further, third orientation of the traction assembly in the installation space. This further, third orientation of the traction assembly in the installation space of the power electronics provided for this allows an inclined connection to be implemented.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene E-Achsen-Modul umfasst ein Gehäusehalbzeug des Gehäuses für die Leistungselektronik, wobei in dessen Bauraum Kontaktflächen für elektrische Baukomponenten vorgesehen sind. Bevorzugt befinden sie diese Kontaktflächen am Boden des Bauraums des Gehäuses oder an Seitenflächen, welche die Traktionsbaugruppe elektrisch kontaktieren.The E-axis module proposed according to the invention comprises a housing semi-finished product of the housing for the power electronics, with contact surfaces for electrical components being provided in its installation space. These contact surfaces are preferably located on the bottom of the installation space of the housing or on side surfaces which make electrical contact with the traction assembly.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen E-Achsen-Moduls stellt die Traktionsbaugruppe eine Verbindung zwischen den elektrischen Kontakten einer Hochvoltspannungsanbindung einerseits und stromführenden Komponenten der Leistungselektronik andererseits her.In a further advantageous embodiment of the E-axle module proposed according to the invention, the traction assembly creates a connection between the electrical contacts of a high-voltage connection on the one hand and current-carrying components of the power electronics on the other.

Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen E-Achsen-Modul liegt der Bauraum zur Aufnahme der Traktionsbaugruppe auf einer Getriebeseite des Gehäuses.In the e-axle module proposed according to the invention, the installation space for accommodating the traction assembly is on a transmission side of the housing.

Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des E-Achsen-Moduls in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug oder in einem elektrisch angetriebenen leichten Nutzfahrzeug.Furthermore, the invention relates to the use of the e-axle module in an electrically powered vehicle or in an electrically powered light commercial vehicle.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung können flexible Einbaulagen bei verschiedenen Fahrzeugarchitekturen unter im Wesentlichen gleichbleibenden Kosten realisiert werden. Durch die flexible Auswahl des Kabelanschlusses kann das E-Achsen-Modul in verschiedenen Fahrzeugarchitekturen verbaut werden. So kann das E-Achsen-Modul an der Fahrzeugvorderachse oder an der Fahrzeughinterachse in Fahrzeugmittenlage oder in Fahrzeugüberhanglage verbaut werden. Die Ausrichtung des elektrischen Anschlusses für das Hochvoltkabel zur Hochvolttraktionsbatterie kann dabei unabhängig von der Einbauposition und der Einbaulage des E-Achsen-Moduls gewählt werden. Somit kann die Anschlussrichtung auch gemäß dem zur Verfügung stehenden Bauraum ausgewählt werden. Aufgrund der am Gehäuse der Leistungselektronik vorzusehenden Durchbrüche wird diese Flexibilität nahezu kostenneutral erzielt, da alle Einbauvarianten beziehungsweise Ausrichtungsvarianten mit einem Gusswerkzeug bei der Herstellung des Gehäuses der Leistungselektronik realisiert werden können.The solution proposed according to the invention allows flexible installation positions to be implemented in different vehicle architectures at essentially the same costs. Due to the flexible selection of the cable connection, the e-axle module can be installed in different vehicle architectures. The e-axle module can be installed on the vehicle's front axle or on the vehicle's rear axle in the middle of the vehicle or in the vehicle overhang position. The alignment of the electrical connection for the high-voltage cable to the high-voltage traction battery can be selected independently of the installation position and the installation position of the e-axle module. Thus, the connection direction can also be selected according to the available installation space. Due to the openings to be provided on the housing of the power electronics, this flexibility is achieved at almost no cost, since all installation variants or alignment variants can be realized with a cast tool when manufacturing the housing of the power electronics.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung lässt sich eine signifikante Kosten- und Gewichtseinsparung durch Reduzierung der Kabellänge erreichen. Da der Kabelanschluss für die elektrischen Hochvoltkabel so gewählt werden kann, dass das Kabel in Richtung des Anschlusses zur Hochvolttraktionsbatterie liegt, kann ein kürzeres Kabel eingesetzt werden, welches einerseits Biegeradien vermeidet und andererseits Kosten und Gewicht reduziert.With the solution proposed according to the invention, a significant cost and weight saving can be achieved by reducing the cable length. Since the cable connection for the electrical high-voltage cable can be chosen so that the cable is in the direction of the connection to the high-voltage traction battery, a shorter cable can be used, which on the one hand avoids bending radii and on the other hand reduces costs and weight.

Aufgrund der bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung wegfallenden Kabelbiegung des Hochvoltkabels zur Hochvolttraktionsbatterie ergibt sich ein wesentlich geringerer Bauraumbedarf. Da die Kabelverbindung direkt in Richtung der Hochvolttraktionsbatterie gelegt werden kann, werden Biegeradien am Hochvoltkabel vermieden, wodurch sich beispielsweise im Bereich von Kofferräumen zusätzlicher Stauraum generieren lässt.Due to the fact that the high-voltage cable to the high-voltage traction battery does not have to be bent in the solution proposed according to the invention, there is a significantly smaller installation space requirement. Since the cable connection can be laid directly in the direction of the high-voltage traction battery, bending radii on the high-voltage cable are avoided, which means that additional storage space can be generated in the trunk area, for example.

Des Weiteren ist hervorzuheben, dass durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung eine Erhöhung der Crash-Sicherheit erreicht werden kann, da der Kabelanschluss so liegt, dass dieser stets auf der Crashabgewandten Seite, also in Richtung des Fahrzeugmittelpunkts hin orientiert ist. Bei einem Unfall, beispielsweise einem Auffahrunfall, wird somit eine Beschädigung der Hochvoltanbindung vermieden, da diese nicht in der Crash-Zone des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, d. h. weder im vorderen noch im hinteren Fahrzeugüberhang liegt.Furthermore, it should be emphasized that the solution proposed according to the invention can increase crash safety, since the cable connection is positioned such that it is always oriented on the side facing away from the crash, ie towards the center of the vehicle. In the event of an accident, for example a rear-end collision, damage to the high-voltage connection is avoided because it is not in the crash zone of the electrically powered vehicle, i. H. lies neither in the front nor in the rear vehicle overhang.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Varianz der Orientierungen beziehungsweise Ausrichtungen der Hochvoltanbindung an die Hochvolttraktionsbatterie ermöglicht es, verschiedenen Bauraumanforderungen beziehungsweise verschiedenen Fahrzeugarchitekturen Rechnung zu tragen. Insbesondere kann durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung eine signifikante Verkürzung der Hochvoltkabel und damit eine Einsparung von Gewicht und Material erreicht werden.The variance of the orientations or alignments of the high-voltage connection to the high-voltage traction battery proposed according to the invention makes it possible to take into account different installation space requirements or different vehicle architectures. In particular, the solution proposed according to the invention can result in a significant shortening of the high-voltage cable and thus savings in weight and material can be achieved.

Figurenlistecharacter list

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings and the following description.

Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines E-Achsen-Moduls,
2 eine Seitenansicht eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs mit Mittelmotoranordnung,
3 eine Seitenansicht eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs mit Front- und Heckmotoranordnung,
4 eine Draufsicht auf ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug gemäß 3,
5 eine Draufsicht auf ein Gehäusehalbzeug eines Gehäuses einer Leistungselektronik mit Bauraum zur Aufnahme der Traktionsbaugruppe und
6.1 und 6.2 verschiedene Ausrichtungen der Traktionsbaugruppe mit darin vorgesehenen elektrischen Anschlüssen im Gehäuse der Leistungselektronik.

Show it:

1 a perspective view of an E-axis module,
2 a side view of an electrically powered vehicle with a central motor arrangement,
3 a side view of an electrically powered vehicle with front and rear engine arrangement,
4 a top view of an electrically powered vehicle according to FIG 3 ,
5 a plan view of a semi-finished housing of a housing for power electronics with space for accommodating the traction assembly and
6.1 and 6.2 Different alignments of the traction assembly with electrical connections provided in it in the housing of the power electronics.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.In the following description of the embodiments of the invention, the same or similar elements are denoted by the same reference symbols, with a repeated description of these elements being dispensed with in individual cases. The figures represent the subject matter of the invention only schematically.

Der Darstellung gemäß 1 ist ein E-Achsen-Modul 10 zu entnehmen, welches eine Leistungselektronik 12 und ein Getriebe 22 umfasst. Die Leistungselektronik 12 des E-Achsen-Moduls 10 ist in einem Gehäuse 14 aufgenommen. Am Gehäuse 14 befindet sich ein Anschlussbereich 16, an welchem elektrische Kontakte 18 zum Anschluss einer in 1 nicht dargestellten Traktionsbatterie vorgesehen sind. Das E-Achsen-Modul 10 umfasst eine elektrische Maschine 20, die fluchtend zum Getriebe 22 in einem gemeinsamen Gehäuse 26 des E-Achsen-Moduls 10 aufgenommen ist. Das Getriebe 22, welches fluchtend zur elektrischen Maschine 20 im gemeinsamen Gehäuse 26 angeordnet ist, wird an einer Getriebeseite 62 durch einen Getriebedeckel 24 nach außen hin verschlossen.According to the illustration 1 an E-axis module 10 can be seen, which includes power electronics 12 and a gear 22 . The power electronics 12 of the e-axis module 10 is accommodated in a housing 14 . On the housing 14 there is a connection area 16, on which electrical contacts 18 for connecting an in 1 not shown traction battery are provided. The e-axis module 10 includes an electric machine 20 which is accommodated in alignment with the transmission 22 in a common housing 26 of the e-axis module 10 . The transmission 22, which is arranged in alignment with the electric machine 20 in the common housing 26, is closed on a transmission side 62 by a transmission cover 24 to the outside.

Der Darstellung gemäß 2 ist ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug 28 zu entnehmen. Das elektrisch angetriebene Fahrzeug 28 umfasst eine Vorderachse 30 sowie eine Hinterachse 32. Im Radstandbereich zwischen der Vorderachse 30 und der Hinterachse 32 des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 28 befindet sich eine Hochvolttraktionsbatterie 34. Die Hochvolttraktionsbatterie 34 ist im Fahrzeugchassis 36 dessen Boden bildend aufgenommen.According to the illustration 2 an electrically driven vehicle 28 can be seen. The electrically powered vehicle 28 includes a front axle 30 and a rear axle 32. A high-voltage traction battery 34 is located in the wheelbase area between the front axle 30 and the rear axle 32 of the electrically powered vehicle 28. The high-voltage traction battery 34 is accommodated in the vehicle chassis 36, forming the floor thereof.

Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass in dieser Ausführungsvariante das E-Achsen-Modul 10 sowohl im Bereich der Vorderachse 30 als auch im Bereich der Hinterachse 32 oder auch an beiden Achsen aufgenommen sein kann. Diese Einbauvarianten sind als Frontmotoranordnung 38 beziehungsweise Frontmittelmotoranordnung 42 oder auch als Heckmotoranordnung 40 beziehungsweise Heckmittelmotoranordnung 44 bezeichnet.According to the illustration 2 shows that in this embodiment variant, the e-axle module 10 can be accommodated both in the area of the front axle 30 and in the area of the rear axle 32 or on both axles. These installation variants are referred to as front engine arrangement 38 or front middle engine arrangement 42 or as rear engine arrangement 40 or rear middle engine arrangement 44 .

Aus der Darstellung gemäß 2 ergibt sich, dass in der dort dargestellten Fahrzeugarchitektur eine Hochvoltgleichspannungsanbindung 50 zwischen dem E-Achsen-Modul 10 und der Traktionsbatterie 34 vorzugsweise über kurze Hochvoltkabel 46 dargestellt ist.According to the illustration 2 it follows that in the vehicle architecture shown there, a high-voltage direct voltage connection 50 between the e-axle module 10 and the traction battery 34 is shown, preferably via short high-voltage cables 46 .

Die Ausführungsvarianten gemäß 3 und 4 zeigen ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug 28 in Seitenansicht und in Draufsicht.The variants according to 3 and 4 show an electrically powered vehicle 28 in side view and in plan view.

Aus der Seitenansicht gemäß 3 geht hervor, dass in dieser Ausführungsvariante der Anschluss der beiden an Vorder- und Hinterachse 30, 32 vorgesehenen E-Achsen-Module 10 über Hochvoltkabel 46 realisiert ist. In den Darstellungen gemäß den 3 und 4 ist das E-Achsen-Modul 10 an der Vorderachse 30 beziehungsweise der Hinterachse 32 in Frontmotoranordnung 38 beziehungsweise in Heckmotoranordnung 40 als Allradantrieb ausgeführt.According to the side view 3 shows that in this embodiment variant the connection of the two E-axle modules 10 provided on the front and rear axles 30, 32 is realized via high-voltage cables 46. In the illustrations according to 3 and 4 the e-axle module 10 on the front axle 30 or the rear axle 32 in a front engine arrangement 38 or in a rear engine arrangement 40 is designed as an all-wheel drive.

Aus der Darstellung gemäß 4 ergibt sich in der Draufsicht, dass die Hochvoltkabel 46 in Bezug auf ihre Anschlüsse an der Hochvolttraktionsbatterie 34 Biegeradien aufweisen, die hinsichtlich der Kabellänge ungünstig sind sowie auch hinsichtlich des Kabelgewichts vermieden werden sollten.According to the illustration 4 the plan view shows that the high-voltage cables 46 have bending radii in relation to their connections to the high-voltage traction battery 34, which are unfavorable with regard to the cable length and should also be avoided with regard to the cable weight.

5 zeigt die Draufsicht auf ein Halbzeug 48 eines Gehäuses 14 der Leistungselektronik 12. Das Gehäusehalbzeug 48 gemäß der Draufsicht in 5 wird vorzugsweise mittels Druckgussverfahren hergestellt. Dieses Fertigungsverfahren erlaubt es, bereits bei der Urformherstellung des Gehäusehalbzeugs 48 beispielsweise Kontaktflächen 70 vorzusehen, Bohrungen und Hinterschnitte sowie spätere Sockel für das Schneiden von Verschraubungsgewinden und dergleichen, ohne dass aufwändige Nacharbeiten, abgesehen von einem Entgraten, erforderlich wären. 5 shows the top view of a semi-finished product 48 of a housing 14 of the power electronics 12. The semi-finished housing 48 according to the top view in FIG 5 is preferably manufactured by means of a die-casting process. This manufacturing method allows contact surfaces 70, bores and undercuts and later sockets for cutting screw threads and the like to be provided during the original form production of the semi-finished housing 48, without the need for complex reworking apart from deburring.

Aus der Darstellung gemäß 5 geht hervor, dass das Gehäusehalbzeug 48 sich von einer Getriebeseite 62 zu einer dieser gegenüberliegenden E-Maschinenseite 64 kastenförmig erstreckt. Im Bereich der Getriebeseite 62 ist im Gehäusehalbzeug 48 zur Realisierung einer Hochvoltgleichspannungsanbindung 50 ein Bauraum 58 realisiert. Der Bauraum 58 dient der Aufnahme einer in verschiedenen Positionen einbaubaren Traktionsbaugruppe 60 (vgl. Darstellungen der 6.1 und 6.2).According to the illustration 5 shows that the housing semi-finished product 48 extends from a transmission side 62 to an opposite side 64 of the electric machine in the shape of a box. In the area of the transmission side 62 , an installation space 58 is realized in the housing semi-finished product 48 in order to implement a high-voltage direct voltage connection 50 . The installation space 58 serves to accommodate a traction assembly 60 that can be installed in various positions (cf. illustrations in 6.1 and 6.2 ).

Der Draufsicht gemäß 5 lässt sich entnehmen, dass der Bauraum 58 zur Aufnahme der Traktionsbaugruppe 60 durch eine Gehäusewand 68 begrenzt ist. In der Gehäusewand 68 können beispielsweise Durchbrüche 66 in Form von Bohrungen oder Kontaktflächen, Anschläge oder dergleichen bereits im Urformverfahren des Gehäusehalbzeugs 48 gefertigt werden. So können beispielsweise um den Bauraum 58, der im Wesentlichen auf der Getriebeseite 62 des Gehäusehalbzeugs 48 liegt, Durchbrüche 66 in der Gehäusewand 68 erzeugt werden, die eine erste Ausrichtung 52, eine zweite Ausrichtung 54 oder gar eine weitere, dritte Ausrichtung 56 der Traktionsbaugruppe 60 ermöglichen. Aufgrund des Umstands, dass in den verschiedenen Ausrichtungen 52, 54, 56 in der Gehäusewand 68 des Gehäusehalbzeugs 48 Öffnungen oder Durchbrüche 66 vorgesehen sind, ragen die elektrischen Kontakte 18 der Traktionsbaugruppe 60 durch diese hindurch, so dass sich verschiedene Orientierungen für diese elektrischen Anschlüsse 18 an die Hochvolttraktionsbatterie 34 ergeben. Die Wahl der einzelnen Ausrichtung 52, 54 oder 56 hängt somit von der Fahrzeugarchitektur und dem zur Verfügung stehenden Einbauraum für das E-Achsen-Modul 10 beziehungsweise für das Gehäuse 14 der Leistungselektronik 12 des E-Achsen-Moduls 10 ab.According to the top view 5 it can be seen that the installation space 58 for accommodating the traction assembly 60 is limited by a housing wall 68 . In the housing wall 68, for example, openings 66 in the form of bores or contact surfaces, stops or the like can already be produced in the primary shaping process of the housing semi-finished product 48. For example, openings 66 can be created in the housing wall 68 around the installation space 58, which is essentially on the transmission side 62 of the housing semi-finished product 48, which have a first orientation 52, a second orientation 54 or even a further, third orientation 56 of the traction assembly 60 make possible. Due to the fact that openings or openings 66 are provided in the housing wall 68 of the housing semi-finished product 48 in the different orientations 52, 54, 56, the electrical contacts 18 of the traction assembly 60 protrude through these, so that different orientations for these electrical connections 18 to the high-voltage traction battery 34 result. The selection of the individual alignment 52, 54 or 56 thus depends on the vehicle architecture and the available installation space for the e-axis module 10 or for the housing 14 of the power electronics 12 of the e-axis module 10.

Aus der Darstellung gemäß 5 ergibt sich, dass in dieser Ausführungsvariante des Gehäusehalbzeugs 48 drei verschiedene Ausrichtungen 52, 54 und 56 in Frage kommen, wie dies anhand der perspektivischen Ansichten in den 6.1 und 6.2 näher dargestellt ist.According to the illustration 5 it follows that in this embodiment variant of the housing semi-finished product 48 three different alignments 52, 54 and 56 are possible, as can be seen from the perspective views in FIGS 6.1 and 6.2 is shown in more detail.

Den 6.1 und 6.2 sind verschiedene Ausrichtungen 52, 54 einer Traktionsbaugruppe 60 zu entnehmen, die in dem Bauraum 58 gemäß der Darstellung in 5 des Gehäuses 14 der Leistungselektronik 12 eingelassen ist.The 6.1 and 6.2 different orientations 52, 54 of a traction assembly 60 can be seen, which are located in the installation space 58 as shown in FIG 5 of the housing 14 of the power electronics 12 is embedded.

In der in 6.1 dargestellten perspektivischen Ansicht des E-Achsen-Moduls 10 verlaufen die elektrischen Anschlüsse 18 der Traktionsbaugruppe 60 in der ersten Ausrichtung 52 parallel zur Getriebeseite 62, d. h. parallel zu dem das Getriebe 22 des E-Achsen-Moduls 10 verschließenden Getriebedeckels 24. Dadurch liegt der Anschluss an die Hochvolttraktionsbatterie 34 in günstiger Weise derart, dass ein von der Hochvolttraktionsbatterie 34 ausgehendes Hochvoltkabel 46 unmittelbar, ohne dass Biegeradien am Hochvoltkabel 46 erforderlich würden, angeschlossen werden kann.in the in 6.1 In the perspective view of the e-axis module 10 shown, the electrical connections 18 of the traction assembly 60 run parallel to the transmission side 62 in the first orientation 52, ie parallel to the transmission cover 24 that closes the transmission 22 of the e-axis module 10. The connection is thereby located to the high-voltage traction battery 34 in a favorable manner in such a way that an outgoing high-voltage cable 46 from the high-voltage traction battery 34 can be connected directly without bending radii being required on the high-voltage cable 46 .

Aus der Darstellung gemäß 6.1 ergibt sich, dass die Traktionsbaugruppe 60, welche Kontaktflächen 70 gemäß der Darstellung in 5, beispielsweise ausgebildet am Boden des Bauraums 58, kontaktiert, in einer Ebene mit dem Gehäusedeckel der Leistungselektronik 12 verläuft. Aus der Darstellung gemäß 6.1 geht hervor, dass in dieser Ausführungsvariante beispielsweise Flächen, die eine zweite Ausrichtung 54 senkrecht zur Getriebeseite 62 ermöglichten, unbearbeitet, d. h. verschlossen sind.According to the illustration 6.1 it follows that the traction assembly 60, which contact surfaces 70 according to the illustration in 5 , For example formed at the bottom of the installation space 58, contacted, runs in one plane with the housing cover of the power electronics 12. According to the illustration 6.1 shows that in this embodiment, for example, surfaces that allow a second orientation 54 perpendicular to the transmission side 62 are unprocessed, ie closed.

In der perspektivischen Ansicht gemäß 6.2 ist die zweite Ausrichtung 54 realisiert. In diesem Fall ist die Traktionsbaugruppe 60 in den Bauraum 58 des Gehäusehalbzeugs 48 derart eingelassen, dass die elektrischen Kontakte 18 der Hochvoltgleichspannungsanbindung 50 senkrecht zur Getriebeseite 62, d. h. senkrecht zum Getriebedeckel 24 des Getriebes 22 orientiert sind. Somit ergibt sich die Möglichkeit, die Hochvoltgleichspannungsanbindung 50 auf der Getriebeseite 62 des E-Achsen-Moduls 10 gemäß der Darstellung in 6.2 zu realisieren.In the perspective view according to 6.2 the second alignment 54 is realized. In this case, the traction assembly 60 is let into the installation space 58 of the housing semi-finished product 48 in such a way that the electrical contacts 18 of the high-voltage DC connection 50 are oriented perpendicularly to the transmission side 62, ie perpendicularly to the transmission cover 24 of the transmission 22. This results in the possibility of connecting the high-voltage direct voltage connection 50 on the transmission side 62 of the e-axis module 10 as shown in FIG 6.2 to realize.

Aus 5 geht eine weitere, dritte Ausrichtung 56 hervor, in welcher die Traktionsbaugruppe 60 in einem Winkel zwischen 30° und 60°, bezogen auf die Getriebeseite 62, montierbar ist, so dass sich eine schräg verlaufende Hochvoltgleichspannungsanbindung 50 für das die Hochvolttraktionsbatterie 34 mit der Leistungselektronik 12 verbindende Hochvoltkabel 46 ergäbe.Out of 5 shows a further, third orientation 56, in which the traction assembly 60 can be mounted at an angle of between 30° and 60° in relation to the transmission side 62, so that an oblique high-voltage DC voltage connection 50 for the high-voltage traction battery 34 with the power electronics 12 connecting high-voltage cable 46 would result.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not limited to the exemplary embodiments described here and the aspects highlighted therein. Rather, within the range specified by the claims, a large number of modifications are possible, which are within the scope of expert action.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102007034915 A1 [0002]
DE 102008024366 B4 [0003]

Claims

E-axis module (10) of an electrically driven vehicle (28) with power electronics (12) and an electric machine (20), the power electronics (12) being housed in a housing (14), characterized in that in the housing (14) the power electronics (12) has an installation space (58) for accommodating a traction assembly (60) with electrical contacts (18) for connecting a high-voltage traction battery (34), which is delimited by a housing wall (68) which has openings (66 ) for the electrical contacts (18), such that the traction assembly (60) in several orientations (52, 54, 56) in the space (58) can be mounted.

E-axis module (10) according to claim 1 , characterized in that in a first alignment (52) of the traction assembly (60) in the installation space (58), the electrical contacts (18) point parallel to the transmission side (62).

E-axis module (10) according to claim 1 , characterized in that in a second orientation (54) of the traction assembly (60) in the installation space (58), the electrical contacts (18) perpendicular to the transmission side (62).

E-axis module (10) according to claim 1 , characterized in that in a further, third alignment (56) of the traction assembly (60) in the installation space (58), the electrical contacts (18) at an angle between 30 ° to 60 °, based on the transmission side (62) run.

E-axis module (10) according to the claims 1 until 4 , characterized in that in the housing semi-finished product (48) of the housing (14) of the power electronics (12) in the space (58) contact surfaces (70) are provided for the electrical contacting of structural components of the power electronics (12).

E-axis module (10) according to the claims 1 until 5 , characterized in that the traction assembly (60) produces a connection between the electrical contacts (18) of a high-voltage connection (50) and current-carrying components of the power electronics (12).

E-axis module (10) according to the claims 1 until 6 , characterized in that the space (58) for receiving the traction assembly (60) is on a transmission side (62) of the housing (14) of the power electronics (12).

Use of the E-axis module (10) according to one of Claims 1 until 7 in an electrically powered vehicle (28).