WO2020058107A2

WO2020058107A2 - Antriebsvorrichtung zum elektrischen antrieb eines kraftfahrzeugs mit zwei elektrischen antriebsaggregaten und mit einer kühlvorrichtung für diese antriebsaggregate

Info

Publication number: WO2020058107A2
Application number: PCT/EP2019/074446
Authority: WO
Inventors: Frank Seemann; Paul Lenz; Andreas GROSSL; Werner HECHBERGER; Kai BORNTRÄGER; Maik WÖRL; Marco DI SARNO; Cong REN
Original assignee: Zf Friedrichshafen Ag; ZF Drivetech (Suzhou) Co.Ltd.
Priority date: 2018-09-19
Filing date: 2019-09-13
Publication date: 2020-03-26
Also published as: WO2020058107A3; DE102018215921A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (1) zum elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs, wobei die Antriebsvorrichtung (1) einen vorderen Bereich und einen hinteren Bereich aufweist, wobei die Antriebsvorrichtung (1) so zur Anordnung in dem Kraftfahrzeug ausgebildet ist, dass der vordere Bereich einer Frontseite des Kraftfahrzeugs zugewandt ist und der hintere Bereich einer Rückseite des Kraftfahrzeugs zugewandt ist, mit einem ersten elektrischen Antriebsaggregat (5) im vorderen Bereich der Antriebsvorrichtung (1), und mit einem zweiten elektrischen Antriebsaggregat (6) im hinteren Bereich der Antriebsvorrichtung (1), und mit einer gemeinsamen Kühlvorrichtung (13) zur Kühlung der Antriebsaggregate (5, 6) mit einem Kühl- fluid, das mittels der Kühlvorrichtung (13) durch die Antriebsaggregate (5, 6) geführt wird, wobei die Kühlvorrichtung (13) so ausgeführt ist, dass diese das erste Antriebsaggregat (5) im Vergleich zum zweiten Antriebsaggregat (6) mit einer reduzierten Kühlleistung kühlt. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Antriebsvorrichtung (1).

Description

Antriebsvorrichtunq zum elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs mit zwei elektri schen Antriebsaqqreqaten und mit einer Kühlvorrichtung für diese Antriebsaqqreqate

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zum elektrischen Antrieb eines Kraft- fahrzeugs, aufweisend ein erstes elektrisches Antriebsaggregat und ein zweites elektrisches Antriebsaggregat und eine gemeinsame Kühlvorrichtung zur Kühlung dieser Antriebsaggregate mit einem Kühlfluid. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Antriebsvorrichtung.

Die EP 2 736 151 A2 offenbart eine Antriebsvorrichtung mit zwei elektrischen An- triebsaggregaten und einer Kühlvorrichtung. Die Kühlvorrichtung bewirkt, dass keine Druckdifferenz zwischen den elektrischen Antriebsaggregaten auftritt.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik weiterzubilden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Hautpansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Demnach werden eine Antriebsvorrichtung und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Antriebsvorrichtung vorgeschlagen.

Die im Folgenden erläuterte vorgeschlagene Antriebsvorrichtung dient zum elektri schen Antrieb eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines schweren Kraftfahrzeugs, wie eines Lastkraftwagens oder Omnibusses. Sie wandelt elektrische Energie in me- chanische Energie zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs um. Insbesondere ist bei dem Kraftfahrzeug keine als Verbrennungskraftmaschine vorgesehene Antriebsvorrich- tung vorgesehen. Diese Antriebsvorrichtung kann somit die einzige Antriebsvorrich- tung des Kraftfahrzeugs sein. Alternativ können noch weitere solcher elektrischer An- triebsvorrichtungen bei dem Kraftfahrzeug vorgesehen sein, wie insbesondere eine für jede angetriebene Achse des Kraftfahrzeugs.

Die Antriebsvorrichtung weist einen vorderen Bereich und einen hinteren Bereich auf. Sie ist so zur Anordnung in dem Kraftfahrzeug ausgebildet, dass der vordere Bereich einer Frontseite des Kraftfahrzeugs zugewandt ist und der hintere Bereich einer Rückseite des Kraftfahrzeugs zugewandt ist. Mit anderen Worten liegt der vordere Bereich der Antriebsvorrichtung in Richtung einer bevorzugten (Vorwärts-)Fahrtrich- tung des Kraftfahrzeugs, wenn die Antriebsvorrichtung bestimmungsgemäß in das Kraftfahrzeug eingebaut ist. Der hintere Bereich der Antriebsvorrichtung liegt dann in der entgegengesetzten Richtung zu der bevorzugten Fahrtrichtung. Die Trennung zwischen vorderem Bereich und hinterem Bereich kann beispielsweise eine (ge- dachte) Mittellinie der Antriebsvorrichtung bilden.

Die Antriebsvorrichtung verfügt über ein erstes elektrisches Antriebsaggregat im vor- deren Bereich der Antriebsvorrichtung und sie verfügt zudem über ein zweites elektri- sches Antriebsaggregat im hinteren Bereich der Antriebsvorrichtung. Es können prin zipiell weitere solcher Antriebsaggregate bei der Antriebsvorrichtung vorgesehen sein. In einer bevorzugten Ausführungsform sind jedoch nur diese beiden Antriebs- aggregate bei der Antriebsvorrichtung vorgesehen. Die Antriebsaggregate liegen bei dieser vorgesehenen Einbaulage im Kraftfahrzeug also hintereinander und insbeson- dere jeweils quer im Bezug zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs. Die Antriebsaggre- gate sorgen für die eigentliche Umwandlung der elektrischen Energie in die mechani- sche Leistung zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs. Die Antriebsaggregate umfassen so- mit insbesondere jeweils eine E-Maschine, wie insbesondere eine Synchronma- schine oder eine Asynchronmaschine. Die Antriebsaggregate können identisch zuei- nander ausgebildet sein.

Die Antriebsvorrichtung verfügt außerdem über eine gemeinsame Kühlvorrichtung zur Kühlung der elektrischen Antriebsaggregate mit einem Kühlfluid. Die Kühlvorrich- tung ist dazu ausgeführt, das Kühlfluid durch die Antriebsaggregate zu führen. Hierzu kann die Kühlvorrichtung das Kühlfluid durch zumindest je einen Kühlkanal der An- triebsaggregate führen. Dieser Kühlkanal kann insbesondere durch das Innere oder entlang einer Gehäusewand des zugehörigen Antriebsaggregats verlaufen. Die Kühl- vorrichtung bildet insbesondere einen Kühlkreislauf für das Kühlfluid aus. Die Kühl- vorrichtung verfügt insbesondere über zumindest eine Kühlfluidpumpe, um das Kühl- fluid durch die Antriebsaggregate zu fördern. Die Kühlvorrichtung kann über ein Kühl- fluidreservoir verfügen. Die Kühlvorrichtung kann über einen separaten Wärmetau- scher verfügen, um die von den Antriebsaggregaten aufgenommene Wärme beab- standet hiervon abzuführen. Unter einem Kühlfluid kann eine Kühlflüssigkeit oder ein Kühlgas verstanden werden. Das Kühlfluid kann gleichzeitig auch zur Schmierung der Antriebsvorrichtung ausgeführt sein.

Die Kühlvorrichtung der vorgeschlagenen Antriebsvorrichtung ist nun so ausgeführt, dass sie das erste Antriebsaggregat im Vergleich zum zweiten Antriebsaggregat mit einer reduzierten Kühlleistung kühlt. Mit anderen Worten wird das in Richtung der Frontseite des Kraftfahrzeugs liegende vordere (erste) Antriebsaggregat weniger stark gekühlt, als das in Richtung der Rückseite des Kraftfahrzeugs liegende hintere (zweite) Antriebsaggregat.

Dem liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass das frontseitige erste Antriebsaggregat durch den Fahrtwind während der Fahrt des Kraftfahrzeugs ohnehin bereits stärker gekühlt wird, als das rückseitige zweite Antriebsaggregat. Dieser Effekt tritt bei schweren Kraftfahrzeugen im Besonderen auf, denn dort sind elektrische Antriebs- vorrichtungen in der Regel frei und ohne eine aufwändige Verkleidung am Fahrzeug- rahmen angeordnet. Somit ist die Antriebsvorrichtung nahezu ungeschützt den Witte- rungsbedingungen (Regen, Schnee, Gischt, etc.) und dem Fahrtwind ausgesetzt. Gleichzeitig hängt gerade bei elektrischen Antriebsaggregaten deren Leistungsfähig- keit sowie deren Regelverhalten relativ stark von ihrer Temperatur ab. Ein relativ kal- tes Antriebsaggregat kann zumindest kurzfristig eine deutlich höhere Antriebsleistung abgeben und es weist eine andere Regelcharakteristik auf, als ein relativ warmes An- triebsaggregat. Damit die Antriebsaggregate bei der vorgesehenen Einbaulage ver- gleichbar einsetzbar und/oder regelbar sind, sollte ihre Temperatur trotz der unter- schiedlichen Kühlung durch den Fahrtwind also möglichst identisch sein. Dies wird durch die unterschiedliche Aufteilung der Kühlleistung auf die Antriebsaggregate er- reicht.

Unter einem solchen elektrischen Antriebsaggregate wird, wie bereits erläutert, ins- besondere diejenige Einheit verstanden, welche die bereitgestellte elektrische Ener- gie in mechanische Energie umwandelt. Bevorzugt verfügt ein solches elektrisches Antriebsaggregat also über (genau) eine E-Maschine. Bevorzugt verfügen die elektri- schen Antriebsaggregate außerdem über jeweils (genau) einen Wechselrichter. Die- ser dient zur elektrischen Bestromung der E-Maschine, also zum Zuführen des zum Betrieb der E-Maschine erforderlichen elektrischen Stromes bei einer elektrischen Spannung. Ein solcher Wechselrichter, auch AC-DC-Wandler genannt, wandelt im Betrieb einen elektrischen Gleichstrom in einen elektrischen Wechselstrom um, um damit die E-Maschine zu betreiben. Der Gleichstrom wird im vorliegenden Fall insbe- sondere durch eine elektrische Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Zur Rekuperation kann der Wechselrichter bedarfsweise auch einen von der E-Ma- schine generierten Wechselstrom in einen Gleichstrom wandeln, beispielsweise zum Laden der Traktionsbatterie. Je Antriebsaggregate ist also bevorzugt eine solche E- Maschine und ein solcher Wechselrichter vorgesehen, der dieser E-Maschine zuge- ordnet ist. Hierbei ist die Kühlvorrichtung dazu ausgeführt ist, die E-Maschine und den Wechselrichter zu kühlen, oder sie ist dazu ausgeführt nur die E-Maschine oder nur den Wechselrichter zu kühlen. Die Kühlvorrichtung ist also dazu ausgeführt, durch eines dieser Bauteile oder durch beide das Kühlfluid zur Kühlung zu führen.

Bevorzugt sind die Wechselrichter der unterschiedlichen Antriebsaggregate separat voneinander ausgebildet. Diese verfügen dazu insbesondere über ein eigenes Ge- häuse. Sie können separat voneinander an der jeweils zugehörigen E-Maschine an- geordnet sein. Sie können alle zur elektrischen Bestromung der jeweils zugehörigen E-Maschine erforderlichen elektrischen Leistungsschalter (IGBTs, MOSFETs, etc.) aufweisen, jedoch keine für das oder die anderen Antriebsaggregate der Antriebsvor- richtung. Die Wechselrichter und/oder E-Maschinen der Antriebsvorrichtung können identisch ausgeführt sein. Sie können also insbesondere denselben mechanischen Aufbau aufweisen. Somit können besonders viele Gleichteile kostengünstig einge- setzt werden.

Bevorzugt verfügen die E-Maschinen der Antriebsaggregate über jeweils einen Rotor und eine mit dem Rotor einstückig ausgebildete oder unmittelbar damit gekoppelte Rotorwelle. Diese Rotorwelle dient als mechanischer Abtrieb der E-Maschine. Vorlie- gend liegt die Rotorwelle insbesondere quer zu der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs. Die Antriebsvorrichtung ist also so ausgebildet, dass die Rotorwelle beim bestim- mungsgemäßen Einbau in das Kraftfahrzeug quer zur Fahrtrichtung liegt. Dadurch können bei der Antriebsvorrichtung zwei und mehr solcher elektrischen Antriebsag- gregate platzsparend in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet sein. Dies ist bei leistungsfähigen Antriebsvorrichtungen für schwere Nutzfahrzeuge von besonderem Vorteil.

In einer Ausführungsform ist die Kühlvorrichtung als serielle Kühlvorrichtung für die elektrischen Antriebsaggregate ausgeführt. Die elektrischen Antriebsaggregate der Antriebsvorrichtung werden also nacheinander (in Serie) von dem Kühlfluid durch- strömt. Die Kühlvorrichtung ist dabei so ausgeführt, dass diese das Kühlfluid zuerst durch das zweite Antriebsaggregat zu dessen Kühlung führt und anschließend durch das erste Antriebsaggregat zu dessen Kühlung führt. Hierdurch gelangt frisches, also relativ kühles Kühlfluid zuerst zum zweiten (hinteren) Antriebsaggregat und wird von diesem vorgewärmt. Anschließend gelangt es zum ersten (vorderen) Antriebsaggre- gat weiter. Dort wird es zusätzlich aufgewärmt, und es kann anschließend in einen Wärmetauscher zur Abfuhr der von den Antriebsaggregaten aufgenommenen Wärme geführt werden. Die unterschiedliche Kühlwirkung des Fahrtwindes auf die Antriebs- aggregate kann somit durch die dem Fahrtwind entgegen gerichtete Strömrichtung des Kühlfluids ausgeglichen werden. Es kann damit besonders einfach die vorge- schlagene unterschiedliche Aufteilung der Kühlleistung auf die Antriebsaggregate er- reicht werden.

In einer anderen Ausführungsform ist die Kühlvorrichtung als parallele Kühlvorrich- tung für die elektrischen Antriebsaggregate ausgeführt. Die elektrischen Antriebsag- gregate der Antriebsvorrichtung werden also nebeneinander (parallel) von dem Kühl- fluid durchströmt. Die Kühlvorrichtung ist dabei so ausgeführt, dass diese einen ers- ten Volumenstrom durch das erste (vordere) Antriebsaggregat zu dessen Kühlung führt und parallel dazu einen zweiten Volumenstrom durch das zweite (hintere) An- triebsaggregat zu dessen Kühlung führt. Hierbei ist der erste Volumenstrom im Ver- gleich zum zweiten Volumenstrom reduziert. Auch auf diese Weise kann die unter- schiedliche Kühlwirkung des Fahrtwindes auf die Antriebsaggregate ausgeglichen werden und die unterschiedliche Aufteilung der Kühlleistung auf die Antriebsaggre- gate erreicht werden. Dazu kann die Kühlvorrichtung über einen Kühlfluidverteiler aufweisen, der zur Bereitstellung der unterschiedlichen Volumenströme ausgeführt ist. Insbesondere können dazu unterschiedliche große Blenden in einem Kühlkanal oder einer Kühlleitung des jeweiligen Antriebsaggregats vorgesehen sein.

Bevorzugt ist die Kühlvorrichtung so ausgeführt, dass der erste Volumenstrom im Vergleich zum zweiten Volumenstrom stets reduziert ist. Beispielsweise können hierzu unterschiedliche und feste, also nicht-verstellbare Blenden in Kühlkanälen o- der Kühlleitungen für die Antriebsaggregate eingesetzt werden. Somit braucht keine aufwändige Volumenstromregelung mittels verstellbarer Ventile eingesetzt werden, um die unterschiedlichen Volumenströme zu erzeugen.

Bevorzugt verfügt die Antriebsvorrichtung über ein gemeinsames Getriebe für die An- triebsaggregate. Die Antriebsvorrichtung bildet hierbei eine Baueinheit, die zur An- ordnung an einer Achse des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist oder die selbst eine Achse für das Kraftfahrzeug bildet. Die Antriebsvorrichtung kann also als komplettes Achsmodul ausgebildet sein. Hierbei kann die Antriebsvorrichtung auf gegenüberlie- genden Seiten jeweils einen Radträger zur Befestigung eines von der Antriebsvor- richtung angetriebenen Fahrzeugrades sowie Lenker zur Befestigung des jeweiligen Radträgers sowie eine Seitenwelle zum Antrieb des jeweiligen Fahrzeugrades auf- weisen. Beispielsweise kann die Antriebsvorrichtung zur Anordnung an eine Hinter- oder Vorderachse des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein oder als eine solche Achse ausgebildet sein. Die Antriebsaggregate können zusammen mit den Antriebsaggre- gaten zugeordneten Getrieben in einem gemeinsamen Gehäuse der Antriebsvorrich- tung untergebracht sein. Es kann zusätzlich zur Kühlvorrichtung eine gemeinsame Schmiervorrichtung vorgesehen sein, um die Antriebsvorrichtung zu schmieren, bei- spielsweise mit Öl. Somit kann ein Kraftfahrzeug einfach mit der Antriebsvorrichtung ausgerüstet werden.

Bevorzugt sind die Antriebsaggregate mit je einem dem jeweiligen Antriebsaggregat zugeordneten Teilgetriebe antriebstechnisch gekoppelt, sodass die Antriebsaggre- gate ihrer Antriebsleistung an das jeweilige Teilgetriebe abgeben können. Die Teilge- triebe sind dann wiederum mit dem gemeinsamen Getriebe gekoppelt, sodass die Teilgetriebe die Antriebsleistung an das gemeinsame Getriebe abgeben können. Das gemeinsame Getriebe dient somit als Summiergetriebe für die Antriebsaggregate. Insbesondere verfügt das gemeinsame Getriebe über einen Abtrieb, insbesondere eine Abtriebswelle, an dem die summierte Antriebsleistung der Antriebsaggregate der Antriebsvorrichtung abgreifbar ist. Mit dem gemeinsamen Getriebe kann ein Dif- ferentialgetriebe gekoppelt sein, um die Antriebsleistung auf jeweils ein Fahrzeugrad an gegenüberliegenden Seiten der Antriebsvorrichtung zu übertragen. Das Differenti- algetriebe kann selbst als Teil des gemeinsamen Getriebes ausgebildet sein. Mit die- sen Maßnahmen kann ein kompaktes und leistungsfähiges Antriebsaggregat gebildet werden.

Bevorzugt verfügen die Teilgetriebe jeweils über mehrere schaltbare Übersetzungen. Je Teilgetriebe ist daher eine von genau zwei oder gegebenenfalls mehr als zwei Übersetzungen auswählbar. Die schaltbaren Übersetzungen können auch als Gänge bezeichnet werden. Zudem kann gegebenenfalls je Teilgetriebe ein Leerlauf einleg- bar sein. Die Teilgetriebe sind bevorzugt unabhängig voneinander schaltbar. Somit können bei den unterschiedlichen Teilgetrieben unterschiedliche Übersetzungen ein- gelegt sein, um die Antriebsaggregate mit unterschiedlichen Drehzahlen zu betrei- ben. Zum Einlegen der gewählten Übersetzung sind typischerweise Schaltelemente in dem Teilgetrieben vorgesehen, wie beispielsweise form- oder reibschlüssige Kupp- lungen. Das gemeinsame Getriebe verfügt dann bevorzugt über eine feste Überset- zung. Es ist dann also im Gegensatz zu den Teilgetrieben nicht-schaltbar ausgebil- det.

Das vorgeschlagene Kraftfahrzeug ist zur Fahrt in einer bevorzugten Fahrtrichtung ausgebildet. Insbesondere handelt es sich hierbei um ein schweres Kraftfahrzeug, also um einen Lastkraftwagen oder einen Omnibus. In aller Regel ist diese bevor- zugte Fahrtrichtung eine Vorwärtsrichtung. In diese Richtung ist insbesondere ein Fahrerhaus oder eine Kabine des Kraftfahrzeugs ausgerichtet. Eine primäre Zugvor- richtung des Kraftfahrzeugs zum Ziehen von Anhängern kann in die dazu entgegen- gesetzte Richtung ausgerichtet sein. In Richtung der bevorzugten Fahrtrichtung be- findet sich demnach die Frontseite des Kraftfahrzeugs. In die entgegengesetzte Rich- tung befindet sich demnach die Rückseite des Kraftfahrzeugs.

Das vorgeschlagene Kraftfahrzeug verfügt über einer Antriebsvorrichtung zum elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs. Diese Antriebsvorrichtung wird durch die vorgeschlagene Antriebsvorrichtung gebildet. Bei der Antriebsvorrichtung ist daher der vordere Bereich in Richtung der bevorzugten Fahrtrichtung ausgerichtet und der hintere Bereich in die entgegengesetzte Richtung. Somit wird der vordere Bereich mit dem ersten Antriebsaggregat stärker durch den Fahrtwind gekühlt, als der hintere Bereich mit dem zweiten Antriebsaggregat. Die Kühlvorrichtung der Antriebsvorrich- tung gleicht dies durch eine entsprechend reduzierte Kühlleistung des ersten An- triebsaggregats beziehungsweise einer hierzu erhöhten Kühlleistung des zweiten An- triebsaggregats aus.

Im Folgenden wir die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert, aus welchen weitere bevorzugte Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung entnehmbar sind. In schematischer Darstellung zeigen hierbei:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein vorgeschlagenes Kraftfahrzeug mit einer vorgeschlage- nen Antriebsvorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein vorgeschlagenes Kraftfahrzeug mit einer vorgeschlage- nen Antriebsvorrichtung.

In den Figuren sind gleiche oder zumindest funktionsgleiche Bauteile oder Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Das Kraftfahrzeug gemäß Fig. 1 verfügt über eine bevorzugte Fahrtrichtung, die oben in Fig. 1 mit einem Pfeil angedeutet ist. In dieser Richtung liegt also eine Frontseite des Kraftfahrzeugs. Entgegengesetzt hierzu liegt also eine Rückseite des Kraftfahr- zeugs. Das Kraftfahrzeug verfügt über eine Antriebsvorrichtung 1 zum elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs. Sie ist beispielhaft an einer Hinterachse 2 des Kraftfahr- zeugs angeordnet oder sie bildet die Hinterachse 2 als Achsmodul aus. Die Hinter- achse 2 ist damit elektrisch antreibbar. Eine Vorderachse ist in Fig. 1 mit dem Be- zugszeichen 3 versehen. Diese ist kann nicht antreibbar ausgeführt sein, oder sie kann von einer vergleichbaren oder identischen Antriebvorrichtung 1 antreibbar sein, oder sie kann von einer Verbrennungskraftmaschine antreibbar sein. Das Kraftfahr- zeug weist ein in Richtung der Frontseite ausgerichtetes Fahrerhaus 4 oder eine Ka bine auf. Das Kraftfahrzeug weist bevorzugt auch eine in Richtung der Rückseite ausgerichtete primäre Zugvorrichtung für einen Anhänger auf. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich insbesondere um einen Lastkraftwagen handeln.

Die Antriebsvorrichtung 1 verfügt über ein erstes, vorderes Antriebsmodul 5 im vor- deren Bereich des Antriebsaggregats 1. Die Antriebsvorrichtung 1 verfügt zudem über ein zweites, hinteres Antriebsmodul 6 im hinteren Bereich des Antriebsaggre- gats 1. Der vordere Bereich der Antriebsvorrichtung 1 liegt in Richtung der Frontseite des Kraftfahrzeugs, und der hintere Bereich der Antriebsvorrichtung 1 liegt in Rich- tung der Rückseite des Kraftfahrzeugs. Die Antriebsvorrichtung 1 ist also für eine sol- che Ausrichtung in dem Kraftfahrzeug ausgebildet.

Die Antriebsaggregate 5, 6 sind insbesondere identisch ausgebildet. Sie umfassen je eine E-Maschine 5A, 6A sowie einen der jeweiligen E-Maschine 5A, 6A zugeordne- ten Wechselrichter 5B, 6B zur elektrischen Bestromung dieser E-Maschine 5A, 6A. Die Wechselrichter 5B, 6B können separat voneinander ausgeführt und an der jewei- ligen E-Maschine 5A, 6A angeordnet sein. Ein Rotor und eine damit gekoppelte Ro- torwelle der E-Maschinen 5A, 6A liegt quer zur bevorzugten Fahrtrichtung des Kraft- fahrzeugs. Somit verläuft die Drehachse des Rotors und der Rotorwelle senkrecht zur Fahrtrichtung.

Die Antriebsaggregate 5, 6 sind jeweils mit einem den einzelnen Antriebsaggregaten 5, 6 zugeordneten Teilgetriebe 7, 8 antriebstechnisch gekoppelt. Das Teilgetriebe 7 ist also dem Antriebsaggregat 5 zugeordnet und daran angeordnet. Das Teilgetriebe 8 ist also dem Antriebsaggregat 6 zugeordnet und daran angeordnet. Die Teilge- triebe 7, 8 können jeweils über zumindest zwei oder genau zwei schaltbare Überset- zungen verfügen. Die Teilgetriebe 7, 8 sind wiederum mit einem gemeinsamen Ge- triebe 9 antriebstechnisch gekoppelt. Das Getriebe 9 kann ein Differentialgetriebe 9A aufweisen. Die Kraftübertragung in der Antriebsvorrichtung 1 ist aiso dergestalt, dass die von den einzelnen Antriebsaggregaten 5, 6 erzeugte mechanische Antriebsleis- tung zunächst auf das jeweilig Teilgetriebe 7, 8 übertragen wird. Anschließend wird die Antriebsleistung in dem gemeinsamen Getriebe 9 summiert und an die der An- triebsvorrichtung 1 zugeordnete Fahrzeugräder 10 zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs mittels je einer Seitenwelle 11 , 12 übertragen.

Die Antriebsvorrichtung 1 verfügt insbesondere über ein gemeinsames Gehäuse für die E-Maschinen 5A, 6A und die Teilgetriebe 7, 8 und das gemeinsame Getriebe 9. Die Wechselrichter 5B, 6B können an oder in dem gemeinsamen Gehäuse im Be- reich der jeweils zugehörigen E-Maschine 5A, 6A angeordnet sein. Die Antriebsvor- richtung 1 kann daher als kompakte Baueinheit ausgebildet sein.

Die in Fig. 1 gezeigte Antriebsvorrichtung 1 befindet sich relativ offen in einem Rah- men des Kraftfahrzeugs. Somit ist es den Witterungsbedingungen und dem Fahrt- wind stark ausgesetzt. Somit wird durch den Fahrtwind das vordere Antriebsaggregat 5 deutlich stärker gekühlt, als das hintere Antriebsaggregat 6. Hierdurch ergibt sich eine unterschiedliche Leistungsfähigkeit und Regelbarkeit der Antriebsaggregate 5,

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Um dies auszugleichen ist eine Kühlvorrichtung 13 der Antriebsvorrichtung 1 vorge- sehen. Die Kühlvorrichtung 13 basiert darauf, dass sie ein Kühlfluid gezielt durch die Antriebsaggregaten 5, 6 führt. Die Fließrichtung des Kühlfluids in Kühlleitungen und/oder Kühlkanälen ist jeweils mit Pfeilen beispielhaft angedeutet. Die Kühlvorrich- tung 13 ist nun so ausgeführt, dass sie das vordere, erste Antriebsaggregat 5 im Ver- gleich zum hinteren, zweiten Antriebsaggregat 6 mit einer reduzierten Kühlleistung kühlt.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 erfolgt dies dergestalt, dass die Kühlvorrich- tung 13 das Kühlfluid zunächst zu dem hinteren Antriebsaggregat 6 führt, um dieses zu kühlen und von dort zu dem vorderen Antriebsaggregat 5. Die Kühlvorrichtung 13 ist für die Antriebsaggregate 5, 6 also seriell ausgeführt. Die Kühlvorrichtung 13 weist für die beiden Antriebsaggregate 5, 6 zusammen genau einen gemeinsamen Zulauf und einen gemeinsamen Rücklauf für das Kühlfluid auf.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 erfolgt dies hingegen dergestalt, dass die Kühl vorrichtung 13 das Kühlfluid parallel zu beiden Antriebsaggregaten 5, 6 führt, um diese zu kühlen. Die Kühlvorrichtung ist für die Antriebsaggregate 5, 6 also parallel ausgeführt. Der Volumenstrom an Kühlfluid für das vordere Antriebsaggregat 5 ist al- lerdings im Vergleich zum Volumenstrom an Kühlfluid für das hintere Antriebsaggre- gat 6 reduziert. Die Kühlvorrichtung 13 weist dadurch für die beiden Antriebsaggre- gate 5, 6 also jeweils einen eigenen Zulauf und einen eigenen Rücklauf für das Kühl- fluid auf.

Der in Fig. 1 mittels der Kühlvorrichtung 13 durch die Antriebsaggregate 5, 6 gleich ermaßen geführte Volumenstrom wird in Fig. 1 als V56 bezeichnet. Der in Fig. 2 mit- tels der Kühlvorrichtung 13 durch die Antriebsaggregate 5, 6 jeweils geführte unter- schiedliche Volumenstrom wird in Fig. 2 als V5 (Volumenstrom für das Aggregat 5) und V6 (Volumenstrom für das Aggregat 6) bezeichnet. Hierbei gilt stets V6 > V5.

Im Übrigen gelten die zur Ausführungsform nach Fig. 1 gemachten Erläuterungen auch zur Ausführungsform nach Fig. 2. Die Ausführungsformen des Kraftfahrzeugs und der Antriebsvorrichtung 1 nach Fig. 1 und Fig. 2 unterscheiden sich lediglich in den gezeigten Kühlvorrichtungen 13.

Bezuqszeichen

1 Antriebsvorrichtung

2 Achse, Hinterachse

3 Achse, Vorderachse

4 Fahrerhaus, Kabine

5 Antriebsaggregat

5A E-Maschine

5B Wechselrichter

6 Antriebsaggregat

6A E-Maschine

6B Wechselrichter

7 Teilgetriebe

8 Teilgetriebe

9 Getriebe

10 Fahrzeugrad

11 Seitenwelle

12 Seitenwelle

13 Kühlvorrichtung

V5 Volumenstrom

V6 Volumenstrom

V56 Volumenstrom

Claims

Patentansprüche

1. Antriebsvorrichtung (1 ) zum elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs, wobei die Antriebsvorrichtung (1 ) einen vorderen Bereich und einen hinteren Bereich aufweist, wobei die Antriebsvorrichtung (1 ) so zur Anordnung in dem Kraftfahrzeug ausgebildet ist, dass der vordere Bereich einer Frontseite des Kraftfahrzeugs zugewandt ist und der hintere Bereich einer Rückseite des Kraftfahrzeugs zugewandt ist,

mit einem ersten elektrischen Antriebsaggregat (5) im vorderen Bereich der Antriebs- vorrichtung (1 ), und

mit einem zweiten elektrischen Antriebsaggregat (6) im hinteren Bereich der An- triebsvorrichtung (1 ), und

mit einer gemeinsamen Kühlvorrichtung (13) zur Kühlung der Antriebsaggregate (5,

6) mit einem Kühlfluid, das mittels der Kühlvorrichtung (13) durch die Antriebsaggre- gate (5, 6) geführt wird,

wobei die Kühlvorrichtung (13) so ausgeführt ist, dass diese das erste Antriebsaggre- gat (5) im Vergleich zum zweiten Antriebsaggregat (6) mit einer reduzierten Kühlleis- tung kühlt.

2. Antriebsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Antriebsaggregate (5, 6) je- weils über eine E-Maschine (5A, 6A) und einen dieser E-Maschine (5A, 6A) zugeord- neten Wechselrichter (5B, 6B) zur elektrischen Bestomung der E-Maschine (5A, 6A) verfügen, wobei die Kühlvorrichtung (13) dazu ausgeführt ist, die E-Maschine (5, 6) und/oder den Wechselrichter (5A, 6A) zu kühlen.

3. Antriebsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, wobei die E-Maschinen (5A, 6A) jeweils eine Rotorwelle aufweisen, welche quer zu einer Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs liegt.

4. Antriebsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Wechselrichter (5B,

6B) separat voneinander ausgebildet sind.

5. Antriebsvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kühlvorrichtung (13) als serielle Kühlvorrichtung (13) für die Antriebsaggregate (5, 6) ausgeführt ist und so ausgeführt ist, dass sie das Kühlfluid zuerst durch das zweite Antriebsaggregat (6) zu dessen Kühlung führt und anschließend durch das erste An- triebsaggregat (5) zu dessen Kühlung führt.

6. Antriebsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kühlvorrich- tung (13) als parallele Kühlvorrichtung (13) für die Antriebsaggregate (5, 6) ausge- führt ist und so ausgeführt ist, dass sie einen ersten Volumenstrom (V5) durch das erste Antriebsaggregat (5) zu dessen Kühlung führt und parallel dazu einen zweiten Volumenstrom (V6) durch das zweite Antriebsaggregat (6) zu dessen Kühlung führt, wobei der erste Volumenstrom (V5) im Vergleich zum zweiten Volumenstrom (V6) re- duziert ist.

7. Antriebsvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem ge- meinsamen Getriebe (9) für die Antriebsaggregate (5, 6), wobei die Antriebsvorrich- tung eine Baueinheit bildet, die zur Anordnung an einer Achse des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist oder die eine Achse für das Kraftfahrzeug bildet.

8. Antriebsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 7, wobei die Antriebsaggregate (5, 6) je- weils mit einem dem jeweiligen Antriebsaggregat (5, 6) zugeordneten Teilgetriebe (7, 8) der Antriebsvorrichtung (1 ) antriebstechnisch gekoppelt sind, sodass die Antriebs- aggregate (5, 6) ihrer Antriebsleistung an das jeweilige Teilgetriebe (7, 8) abgeben können, und wobei die Teilgetriebe (7, 8) mit dem gemeinsamen Getriebe (9) gekop- pelt sind, sodass die Teilgetriebe (7, 8) die Antriebsleistung dann an das gemeinsa- men Getriebe (9) abgeben können.

9. Antriebsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 8, wobei die Teilgetriebe (7, 8) jeweils über mehrere schaltbare Übersetzungen verfügen, und wobei das gemeinsame Getriebe (9) über eine feste Übersetzung verfügt.

10. Kraftfahrzeug, das zur Fahrt in einer bevorzugten Fahrtrichtung ausgebildet ist, wobei sich in Richtung dieser bevorzugten Fahrtrichtung eine Frontseite des Kraft- fahrzeugs befindet und sich in entgegengesetzter Richtung eine Rückseite des Kraft- fahrzeugs befindet, mit einer Antriebsvorrichtung (1 ) zum elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (1 ) nach ei- nem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.