WO2023222570A1 - Antriebsvorrichtung für ein elektrisch angetriebenes fahrzeug - Google Patents

Antriebsvorrichtung für ein elektrisch angetriebenes fahrzeug Download PDF

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WO2023222570A1
WO2023222570A1 PCT/EP2023/062902 EP2023062902W WO2023222570A1 WO 2023222570 A1 WO2023222570 A1 WO 2023222570A1 EP 2023062902 W EP2023062902 W EP 2023062902W WO 2023222570 A1 WO2023222570 A1 WO 2023222570A1
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WO
WIPO (PCT)
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oil circuit
primary
drive axle
hydraulic control
heat exchanger
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/062902
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English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Martin
Matthias MÜLLER-LINKOWITSCH
Christian Sibla
Wolfgang Barth
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Zf Friedrichshafen Ag
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T5/00—Vehicle modifications to facilitate cooling of brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/78—Features relating to cooling
    • F16D65/84—Features relating to cooling for disc brakes
    • F16D65/853—Features relating to cooling for disc brakes with closed cooling system

Definitions

  • the invention relates to a drive device for an electrically driven vehicle.
  • the field of application of the invention lies in particular in the automotive industry of electric or hybrid vehicles, in particular for increasing the efficiency of main operating components of electromobility.
  • the drag losses which describe the effective delay from the opened to the closed brake block or disk state, are due to primary influencing variables such as the medium in the air gap (air gap), pad width, number and diameter of the friction surfaces, and Secondary influences, such as pad surface and friction pad usage, urgently need improvement.
  • the clearance distance between brake pad and brake disc in disc brake systems
  • the clearance is particularly important because a clearance between the brake pad and brake disc is essential for the (unbraked) rotation of the brake disc, but on the other hand the clearance leads to an increase in braking distance when the brakes are actuated , which in a hydraulic brake system can be approximately 0.1 to 0.2 seconds as the brake response time (time to overcome the clearance).
  • the performance of electric or hybrid vehicles should be increased by better combining synergy effects between the service braking system and the drive system using energy recovery (recuperative braking) in order to recharge the energy storage (battery) or to convert excess heat energy from the drive and braking systems or to be used for heating purposes.
  • energy recovery recuperative braking
  • a service brake in a car is no longer via a mechanical connection, but rather due to the additional functionalities such as ESP (electronic stability program), ASR (anti-slip control), ABS (anti-lock braking system), etc electronically controlled pumps are controlled by the brake pedal, the service brake system, even for purely electric cars, is still strictly separate from the electric drive system and connected to the peripheral braking devices (air-cooled disc brakes) on the vehicle's wheels via hydraulic brake circuits.
  • ESP electronic stability program
  • ASR anti-slip control
  • ABS anti-lock braking system
  • wet-running service brakes are integrated into the electric drive system.
  • the invention is based on the object of finding a new way to improve the sustainability or environmental compatibility of a drive device in electric or hybrid vehicles, which meets the legal regulations and can be produced cost-effectively and with optimized weight and is compact in order to save space the electronic drive axle of an electrically powered passenger car can be integrated.
  • the invention includes a drive device for an electrically driven vehicle with a primary drive axle and a secondary drive axle.
  • the primary drive axle and the secondary drive axle each include an electric motor, an oil pump and an oil reservoir, which together with a hydraulic control unit and a heat exchanger form a primary oil circuit or secondary oil circuit.
  • the primary drive axle and the secondary drive axle each include two service brakes, which are wet brakes.
  • the service brakes included in the primary drive axle are integrated into the primary oil circuit.
  • the service brakes included in the secondary drive axle are integrated into the secondary oil circuit. This means that the service brakes can be supplied with the cooling and lubricating medium (hereinafter oil) via the existing oil circuit without having to set up an additional oil circuit. This means that significant components can be saved, resulting in a cost reduction in vehicle production and reduces the overall weight of the vehicle.
  • oil cooling and lubricating medium
  • An advantageous aspect provides that the hydraulic control device and the heat exchanger of the primary oil circuit and the hydraulic control device and the heat exchanger of the secondary oil circuit are the same hydraulic control device and the same heat exchanger which are arranged outside the primary drive axle and the secondary drive axle. This means that heat exchange takes place between the primary oil circuit and the secondary oil circuit. This results in improved accessibility to the components, which makes replacement easier in the event of a fault and thus considerably simplifies vehicle maintenance, as well as can bring advantages or additional degrees of freedom when integrating it into the vehicle.
  • the hydraulic control device and the heat exchanger of the primary oil circuit and the hydraulic control device and the heat exchanger of the secondary oil circuit are the same hydraulic control device and the same heat exchanger, which are arranged within the primary drive axle.
  • fewer components are required to build the oil circuits, which leads to a reduction in weight, reduction in maintenance and cost savings and thus increases sustainability and environmental compatibility, which is the core idea of environmentally friendly and sustainable vehicle production and use.
  • the hydraulic control device and the heat exchanger of the primary oil circuit and the hydraulic control device and the heat exchanger of the secondary oil circuit are the same hydraulic control device and the same heat exchanger, which are arranged within the secondary drive axle.
  • a heat exchange therefore takes place between the primary oil circuit and the secondary oil circuit. This enables heat differences between the primary drive axle and the secondary drive system to be optimally exploited with regard to the overall energy concept of the vehicle.
  • the hydraulic control device and the heat exchanger of the primary oil circuit and the hydraulic control device and the heat exchanger of the secondary oil circuit are not the same hydraulic control device and not the same heat exchanger, thus there are two hydraulic control devices and two heat exchangers, each are arranged within the primary drive axle or the secondary drive axle. This means that there is no heat exchange between the primary oil circuit and the secondary oil circuit. This means that each drive axle has its own self-contained oil circuit and individual vehicle modules can be flexibly combined with one another, which reduces the vehicle's susceptibility to faults.
  • An advantageous aspect provides that exactly two electronic control devices are present, with one of the two electronic control devices being arranged within the primary drive axle and being connected to the two service brakes of the primary drive axle.
  • the other of the two electronic control units is arranged within the secondary drive axle and is connected to the two service brakes of the secondary drive axle.
  • An electrically driven vehicle advantageously comprises a drive device. This significantly improves the sustainability or environmental compatibility of the drive device of electric or hybrid vehicles and increases the reliability and service life of the drive device, which means that the core idea of environmentally friendly and sustainable vehicle use can be met.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first exemplary embodiment of a drive device according to the invention with a primary oil circuit and a secondary oil circuit with integrated service brakes
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a second exemplary embodiment of a drive device according to the invention with a primary oil circuit and a secondary oil circuit with integrated service brakes
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a third exemplary embodiment of a drive device according to the invention with a primary oil circuit and a secondary oil circuit with integrated service brakes
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a fourth exemplary embodiment of a drive device according to the invention with a primary oil circuit and a secondary oil circuit with integrated service brakes with a further electronic control device, a further hydraulic control device and a further heat exchanger; and 5 shows a schematic representation of a fifth exemplary embodiment of a drive device according to the invention with a primary oil circuit and a secondary oil circuit with integrated service brakes with a further hydraulic control device and a further heat exchanger.
  • the primary drive axle 2 and the secondary drive axle 3 each include an electric motor 8, an oil pump 11 and an oil reservoir 12, which together with a hydraulic control device 10 and a heat exchanger 5 form a primary oil circuit 13 or secondary oil circuit 14.
  • the primary drive axle 2 and the secondary drive axle 3 each include two service brakes 4, which are wet brakes.
  • the service brakes 4 encompassed by the primary drive axle 2 are integrated into the primary oil circuit 13.
  • the service brakes 4 encompassed by the secondary drive axle 3 are integrated into the secondary oil circuit 14.
  • the primary drive axle 2 optionally includes a parking lock 15 as a wheel-specific parking brake.
  • the secondary drive axle 3 includes a disconnect 16 to reduce drag losses.
  • the vehicle's energy supply works via a high-voltage energy storage unit 6, which is connected to power electronics 7.
  • the electronic control unit 9 is used to control the distribution of the cooling and lubricating medium (oil) as required between the oil reservoir 12, the electric motor and the service brake 4.
  • the hydraulic control device 10 and the heat exchanger 5 of the primary oil circuit 13 and the hydraulic The hydraulic control unit 10 and the heat exchanger 5 of the secondary oil circuit 14 are the same hydraulic control unit 10 and the same heat exchanger 5.
  • the hydraulic control unit 10 and the heat exchanger 5 are arranged outside the primary drive axle 2 and secondary drive axle 3. A heat exchange thus takes place between the primary oil circuit 13 and the secondary oil circuit 14.
  • FIG. 1 A second exemplary embodiment of a drive device 1 according to the invention is shown in FIG.
  • the structure of the second exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment only in that the hydraulic control device 10 and the heat exchanger 5 are arranged within the primary drive axle 2.
  • a heat exchange takes place between the primary oil circuit 13 and the secondary oil circuit 14.
  • FIG 3 shows a third exemplary embodiment of a drive device 1 according to the invention.
  • the structure of the third exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment only in that the hydraulic control device 10 and the heat exchanger 5 are arranged within the secondary drive axle 3.
  • a heat exchange takes place between the primary oil circuit 13 and the secondary oil circuit 14.
  • FIG. 1 A fourth exemplary embodiment of a drive device 1 according to the invention is shown in FIG.
  • the structure of the fourth exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment in that the hydraulic control device 10 and the heat exchanger 5 of the primary oil circuit 13 and the hydraulic control device 10 and the heat exchanger 5 of the secondary oil circuit 14 are not the same hydraulic control device 10 and not the same heat exchanger 5 are.
  • the hydraulic control devices 10 are each arranged within the primary drive axle 2 and the secondary drive axle 3. There is no heat exchange between the primary oil circuit 13 and the secondary oil circuit 14.
  • exactly two electronic control devices 9 are present in the structure of the fourth exemplary embodiment, one of the two electronic control devices 9 being arranged within the primary drive axle 2 and with the two service brakes 4 the primary drive axle 2 is connected.
  • the other of the two electronic control devices 9 is arranged within the secondary drive axle 3 and is connected to the two service brakes 4 of the secondary drive axle 3.
  • FIG. 5 shows a fifth exemplary embodiment of a drive device 1 according to the invention.
  • the structure of the fifth exemplary embodiment differs from the fourth exemplary embodiment in that there is exactly one electronic control device 9 that is connected to all four service brakes 4.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Antriebsvorrichtung (1) für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, mit einer Primärantriebsachse (2) und einer Sekundärantriebsachse (3) jeweils umfassend einen Elektromotor (8), eine Ölpumpe (11) und einen Ölspeicher (12), die gemeinsam mit einem hydraulischen Steuergerät (10) und einem Wärmetauscher (5) einen Primärölkreislauf (13) bzw. Sekundärölkreislauf (14) bilden, sowie jeweils zwei Betriebsbremsen (4), wobei die Betriebsbremsen (4) nasslaufende Bremsen sind, und die von der Primärantriebsachse (2) umfassten Betriebsbremsen (4) in den Primärölkreislauf (13) und die von der Sekundärantriebsachse (3) umfassten Betriebsbremsen (4) in den Sekundärölkreislauf (14) integriert sind.

Description

Antriebsvorrichtunq für ein elektrisch anqetriebenes Fahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahr- zeug.
Das Anwendungsgebiet der Erfindung liegt insbesondere in der Automobilindustrie der Elektro- oder Hybridfahrzeuge, insbesondere für die Effizienzsteigerung von Hauptbe- triebskomponenten der Elektromobilität.
Aktuell ist der Stand der Technik des Betriebsbremssystems bei Personenkraftwagen (Pkw) unabhängig vom Antriebskonzept (Elektro-, Hybrid- oder Verbrennungsantrieb) eine radnahe, luftgekühlte Scheibenbremse für jedes Rad. Dies ist auch für Elektro- fahrzeuge die immer noch vorherrschende Art der Betriebsbremse, welche autark vom Antriebskonzept funktioniert. Nachteile dieses Betriebsbremssystems sind Luftküh- lung, Feinstaubbelastung, Wartungsaufwand, Einfluss auf Fahrzeuggeometrie, Schleppverluste etc.
Für Elektro- oder Hybridfahrzeuge ist die Luftkühlung der Scheibenbremse mit den dadurch begünstigten Nebeneffekten von reibungsbedingtem Verschleiß nebst Feinstaubemission, reibungs- und witterungsbedingt hohem Wartungsbedarf sowie Beschränkungen des Fahrzeugdesigns aufgrund von notwendigen Lüftungskanälen ein sehr vorrangiges Problem für die beabsichtigte Umweltfreundlichkeit des Autos (Pkw).
Des Weiteren sind bei einer Scheibenbremse die Schleppverluste, die den Wirkungs- verzug vom geöffneten bis zum geschlossenen Bremsklotz- oder Lamellenzustand be- schreiben, wegen primärer Einflussgrößen, wie Medium im Lüftspalt (Lüftspiel), Belag- breite, Anzahl und Durchmesser der Reibflächen, und sekundärer Einflüsse, wie Be- lagoberfläche und Reibbelagnutzung, dringend verbesserungsbedürftig. Dem Lüftspiel (Abstand zwischen Bremsklotz und Bremsscheibe bei Scheibenbremsanlagen) kommt allein deshalb besondere Bedeutung zu, weil ein Abstand zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe für den (ungebremsten) Umlauf der Bremsscheibe unverzichtbar ist, das Lüftspiel aber andererseits beim Betätigen der Bremsen zu einer Bremswegver- längerung führt, die bei einer hydraulischen Bremsanlage als Bremsansprechzeit (Zeit zur Überwindung des Lüftspiels) ca. 0,1 bis 0,2 Sekunden betragen kann. Außerdem sollen Elektro- oder Hybridfahrzeuge vor allem in der Leistungsfähigkeit gesteigert werden, indem Synergieeffekte zwischen Betriebsbremssystem und An- triebssystem unter Ausnutzung der Energierückgewinnung (Rekuperationsbremsung) besser verknüpft werden, um den Energiespeicher (Akku) nachzuladen oder aber überschüssige Wärmeenergie aus Antriebs- und Bremssystem umzuwandeln oder für Heizzwecke zu nutzen.
Obwohl es heutzutage Stand der Technik ist, dass eine Betriebsbremse im Pkw vor allem wegen der Zusatzfunktionalitäten, wie ESP (elektronisches Stabilitäts-Pro- gramm), ASR (Antischlupfregelung), ABS (Antiblockiersystem) etc., nicht mehr mittels mechanischer Verbindung, sondern mittels elektronisch gesteuerter Pumpen vom Bremspedal gesteuert wird, ist das Betriebsbremssystem auch für reine E-Autos im- mer noch strikt getrennt vom elektrischen Antriebssystem und mit den peripheren Bremseinrichtungen (luftgekühlte Scheibenbremsen) an den Rädern des Fahrzeugs über hydraulische Bremskreise verbunden.
Zur Eliminierung von Umwelteinflüssen und zur Nutzung der von den Bremsen umge- wandelten Wärmeenergie für den Wärmehaushalt des Fahrzeuges werden nasslau- fende Betriebsbremsen in das elektrische Antriebssystem integriert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Möglichkeit zur Verbesserung der Nachhaltigkeit bzw. Umweltverträglichkeit einer Antriebsvorrichtung in Elektro- oder Hybridfahrzeugen zu finden, welche die gesetzlichen Vorschriften erfüllt und da- bei kostengünstig und gewichtsoptimiert herstellbar ist und kompakt ist, um raumspa- rend in die elektronische Antriebsachse eines elektrisch angetriebenen Personenkraft- wagens integriert werden kann.
Die Aufgabe wird durch eine Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteil- hafte Aspekte bilden den Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Die Erfindung umfasst eine Antriebsvorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahr- zeug mit einer Primärantriebsachse und einer Sekundärantriebsachse. Die Primäran- triebsachse und die Sekundärantriebsachse umfassen jeweils einen Elektromotor, eine Ölpumpe und einen Ölspeicher, die gemeinsam mit einem hydraulischen Steuer- gerät und einem Wärmetauscher einen Primärölkreislauf bzw. Sekundärölkreislauf bil- den. Ferner umfassen die Primärantriebsachse und die Sekundärantriebsachse je- weils zwei Betriebsbremsen, die nasslaufende Bremsen sind. Die von der Primärantriebsachse umfassten Betriebs- bremsen sind in den Primärölkreislauf integriert. Die von der Sekundärantriebsachse umfassten Betriebsbremsen sind in den Sekundärölkreislauf integriert. Dadurch kön- nen die Betriebsbremsen über den bereits bestehenden Ölkreislauf mit dem Kühl - und Schmiermedium (nachfolgend Öl) versorgt werden ohne dass ein zusätzlicher Öl- kreislauf aufgebaut werden muss, dadurch können erheblich Bauteile eingespart wer- den, was zu einer Kostenreduktion bei der Fahrzeugherstellung führt und das Gesamt- gewicht des Fahrzeuges reduziert.
Ein vorteilhafter Aspekt sieht vor, dass das hydraulische Steuergerät und der Wärme- tauscher des Primärölkreislaufes und das hydraulische Steuergerät und der Wärme- tauscher des Sekundärölkreislaufes dasselbe hydraulische Steuergerät und derselbe Wärmetauscher sind die außerhalb der Primärantriebsachse und der Sekundäran- triebsachse angeordnet sind. Somit findet ein Wärmeaustausch zwischen dem Primä- rölkreislauf und dem Sekundärölkreislauf statt. Dies bewirkt eine verbesserte Zugäng- lichkeit zu den Bauteilen, was einen Austausch im Falle eines Fehlers erleichtert und somit die Fahrzeugwartung erheblich vereinfacht, sowie Vorteile bzw. zusätzliche Frei- heitsgrade bei der Integration ins Fahrzeug bringen kann.
Besonders vorteilhaft ist, wenn das hydraulische Steuergerät und der Wärmetauscher des Primärölkreislaufes und das hydraulische Steuergerät und der Wärmetauscher des Sekundärölkreislaufes dasselbe hydraulische Steuergerät und derselbe Wärme- tauscher sind, die innerhalb der Primärantriebsachse angeordnet sind. Somit findet ein Wärmeaustausch zwischen dem Primärölkreislauf und dem Sekundärölkreislauf statt. Dadurch werden für den Aufbau der Ölkreisläufe weniger Bauteile benötigt, was zu einer Gewichtsreduktion, Verringerung des Wartungsaufwandes und Kosteneinspa- rung führt und somit die Nachhaltigkeit bzw. Umweltverträglichkeit steigert, was die Kernidee einer umweltverträglichen und nachhaltigen Fahrzeugherstellung und Nut- zung darstellt. Es erweist sich als vorteilhaft, wenn das hydraulische Steuergerät und der Wärmetau- scher des Primärölkreislaufes und das hydraulische Steuergerät und der Wärmetau- scher des Sekundärölkreislaufes dasselbe hydraulische Steuergerät und derselbe Wärmetauscher sind, die innerhalb der Sekundärantriebsachse angeordnet sind. So- mit findet ein Wärmeaustausch zwischen dem Primärölkreislauf und dem Sekundäröl- kreislauf statt. Dies ermöglicht, dass Wärmeunterschiede zwischen der Primäran- triebsachse und der Sekundärantriebsache hinsichtlich des energetischen Gesamt- konzeptes des Fahrzeuges optimal ausgenutzt werden können.
Nach einem bevorzugten Aspekt ist das hydraulische Steuergerät und der Wärmetau- scher des Primärölkreislaufes und das hydraulische Steuergerät und der Wärmetau- scher des Sekundärölkreislaufes nicht dasselbe hydraulische Steuergerät und nicht derselbe Wärmetauscher sind, womit zwei hydraulische Steuergeräte und zwei Wär- metauscher vorhanden sind, die jeweils innerhalb der Primärantriebsachse bzw. der Sekundärantriebsachse angeordnet sind. Somit findet kein Wärmeaustausch zwi- schen dem Primärölkreislauf und dem Sekundärölkreislauf statt. Dies bewirkt, dass jede Antriebsachse einen eigenen abgeschlossenen Ölkreislauf hat und einzelne Fahr- zeugmodule flexibel miteinander kombiniert werden können, was zu einer verringerten Störanfälligkeit des Fahrzeugs führt.
Vorzugsweise ist genau ein elektronisches Steuergerät vorhanden, dass mit allen vier Betriebsbremsen in Verbindung steht. Dies ermöglicht eine minimale Anzahl an Schnittstellen innerhalb des Fahrzeuges, an denen möglicherweise Übertragungsfeh- ler auftreten können, somit bewirkt die Minimierung der Schnittstellen eine Minimierung der potentiellen Fehlerquellen.
Ein vorteilhafter Aspekt sieht vor, dass genau zwei elektronische Steuergeräte vorhan- den sind, wobei eines der zwei elektronischen Steuergeräte innerhalb der Primäran- triebsachse angeordnet ist und mit den zwei Betriebsbremsen der Primäran- triebsachse in Verbindung steht. Das andere der zwei elektronischen Steuergeräte ist innerhalb der Sekundärantriebsachse angeordnet und steht mit den zwei Betriebs- bremsen der Sekundärantriebsachse in Verbindung. Dadurch wird sichergestellt, dass im Falle eines Fehlers der Elektronik die einzelnen Antriebsachsen zuverlässig unab- hängig voneinander angesteuert werden können und so die gesetzlichen Vorschriften für sicherheitsrelevante Systeme in Kraftfahrzeugen, sicher eingehalten werden kön- nen.
Vorteilhafterweise umfasst ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug eine Antriebsvor- richtung. Dadurch wird die Nachhaltigkeit bzw. Umweltverträglichkeit der Antriebsvor- richtung von Elektro- oder Hybridfahrzeugen erheblich verbessert und die Zuverlässig- keit und Lebensdauer der Antriebsvorrichtung gesteigert, womit dem Kerngedanken einer umweltverträglichen und nachhaltigen Fahrzeugnutzung nachgekommen wer- den kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemäßen Antriebsvorrichtung mit einem Primärölkreislauf und einem Se- kundärölkreislauf mit integrierten Betriebsbremsen,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemäßen Antriebsvorrichtung mit einem Primärölkreislauf und einem Se- kundärölkreislauf mit integrierten Betriebsbremsen,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemäßen Antriebsvorrichtung mit einem Primärölkreislauf und einem Se- kundärölkreislauf mit integrierten Betriebsbremsen,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemäßen Antriebsvorrichtung mit einem Primärölkreislauf und einem Se- kundärölkreislauf mit integrierten Betriebsbremsen mit einem weiteren elektro- nischen Steuergerät, einem weiteren hydraulischen Steuergerät und einem wei- teren Wärmetauscher; und Fig. 5 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemäßen Antriebsvorrichtung mit einem Primärölkreislauf und einem Se- kundärölkreislauf mit integrierten Betriebsbremsen mit einem weiteren hydrau- lischen Steuergerät und einem weiteren Wärmetauscher.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrich- tung 1 für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug mit einer Primärantriebsachse 2 und einer Sekundärantriebsachse 3. Die Primärantriebsachse 2 und die Sekundäran- triebsachse 3 umfassen jeweils einen Elektromotor 8, eine Ölpumpe 11 und einen Öl- speicher 12, die gemeinsam mit einem hydraulischen Steuergerät 10 und einem Wär- metauscher 5 einen Primärölkreislauf 13 bzw. Sekundärölkreislauf 14 bilden. Ferner umfassen die Primärantriebsachse 2 und die Sekundärantriebsachse 3 jeweils zwei Betriebsbremsen 4, die nasslaufende Bremsen sind. Die von der Primärantriebsachse 2 umfassten Be- triebsbremsen 4 sind in den Primärölkreislauf 13 integriert. Die von der Sekundäran- triebsachse 3 umfassten Betriebsbremsen 4 sind in den Sekundärölkreislauf 14 inte- griert.
Optional beinhaltet die Primärantriebsachse 2 eine Parksperre 15 als radindividuelle Feststellbremse.
Denkbar ist auch, dass die Sekundärantriebsachse 3 einen Disconnect 16 zur Redu- zierung der Schleppverluste umfasst.
Die Energieversorgung des Fahrzeugs funktioniert über einen Hochvoltenergiespei- cher 6, der mit einer Leistungselektronik 7 in Verbindung steht. Über das elektronische Steuergerät 9 erfolgt die Steuerung zur bedarfsgerechten Verteilung des Kühl - und Schmiermediums (Öl) zwischen Ölspeicher 12, E-Maschine und der Betriebsbremse 4.
In der Antriebsvorrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels sind das hydraulische Steuergerät 10 und der Wärmetauscher 5 des Primärölkreislaufes 13 und das hydrau- lische Steuergerät 10 und der Wärmetauscher 5 des Sekundärölkreislaufes 14 das- selbe hydraulische Steuergerät 10 und derselbe Wärmetauscher 5. Das hydraulische Steuergerät 10 und der Wärmetauscher 5 sind außerhalb der Primärantriebsachse 2 und Sekundärantriebsachse 3 angeordnet. Somit findet ein Wärmeaustausch zwi- schen dem Primärölkreislauf 13 und dem Sekundärölkreislauf 14 statt.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvor- richtung 1 gezeigt. Der Aufbau des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel nur darin, dass das hydraulische Steuergerät 10 und der Wärmetauscher 5 innerhalb der Primärantriebsachse 2 angeordnet sind. Somit findet wie im ersten Ausführungsbeispiel ein Wärmeaustausch zwischen dem Primä- rölkreislauf 13 und dem Sekundärölkreislauf 14 statt.
Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrich- tung 1. Der Aufbau des dritten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel nur darin, dass das hydraulische Steuergerät 10 und der Wärme- tauscher 5 innerhalb der Sekundärantriebsachse 3 angeordnet sind. Somit findet wie im ersten Ausführungsbeispiel ein Wärmeaustausch zwischen dem Primärölkreis- lauf 13 und dem Sekundärölkreislauf 14 statt.
In Fig. 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrich- tung 1 gezeigt. Der Aufbau des viertes Ausführungsbeispiels unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel darin, dass das hydraulische Steuergerät 10 und der Wär- metauscher 5 des Primärölkreislaufes 13 und das hydraulische Steuergerät 10 und der Wärmetauscher 5 des Sekundärölkreislaufes 14 nicht dasselbe hydraulische Steuer- gerät 10 und nicht derselbe Wärmetauscher 5 sind. Es sind zwei hydraulische Steuer- geräte 10 und zwei Wärmetauscher 5 vorhanden. Die hydraulischen Steuergeräte 10 sind jeweils innerhalb der Primärantriebsachse 2 bzw. der Sekundärantriebsachse 3 angeordnet. Es findet kein Wärmeaustausch zwischen dem Primärölkreislauf 13 und dem Sekundärölkreislauf 14 statt. Im Gegensatz zu den ersten drei Ausführungsbei- spielen sind im Aufbau des viertes Ausführungsbeispiels genau zwei elektronische Steuergeräte 9 vorhanden, wobei eines der zwei elektronischen Steuergeräte 9 inner- halb der Primärantriebsachse 2 angeordnet ist und mit den zwei Betriebsbremsen 4 der Primärantriebsachse 2 in Verbindung steht. Das andere der zwei elektronischen Steuergeräte 9 ist innerhalb der Sekundärantriebsachse 3 angeordnet und steht mit den zwei Betriebsbremsen 4 der Sekundärantriebsachse 3 in Verbindung.
Fig. 5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrich- tung 1 . Der Aufbau des fünften Ausführungsbeispiels unterscheidet sich vom vierten Ausführungsbeispiel darin, dass genau ein elektronisches Steuergerät 9 vorhanden ist, dass mit allen vier Betriebsbremsen 4 in Verbindung steht.
Denkbar ist die einzelnen Ausführungsbeispiele eins bis fünf der Antriebsvorrichtung 1 jeweils in ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug zu integrieren.
Bezugszeichen
1 Antriebsvorrichtung
2 Primärantriebsachse
3 Sekundärantriebsachse
4 nasslaufende Betriebsbremse
5 Wärmetauscher
6 Hochvoltenergiespeicher
7 Leistungselektronik
8 Elektromotor
9 elektronisches Steuergerät
10 hydraulisches Steuergerät
11 Ölpumpe
12 Ölspeicher
13 Primärölkreislauf
14 Sekundärölkreislauf
15 Parksperre
16 Disconnect

Claims

Patentansprüche
1. Antriebsvorrichtung (1 ) für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, mit einer Pri- märantriebsachse (2) und einer Sekundärantriebsachse (3) jeweils umfassend einen Elektromotor (8), eine Ölpumpe (11 ) und einen Ölspeicher (12), die gemeinsam mit einem hydraulischen Steuergerät (10) und einem Wärmetauscher (5) einen Primäröl- kreislauf (13) bzw. Sekundärölkreislauf (14) bilden, sowie jeweils zwei Betriebsbrem- sen (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsbremsen (4) nasslaufende Bremsen sind, wobei die von der Pri- märantriebsachse (2) umfassten Betriebsbremsen (4) in den Primärölkreislauf (13) und die von der Sekundärantriebsachse (3) umfassten Betriebsbremsen (4) in den Sekun- därölkreislauf (14) integriert sind.
2. Antriebsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Steuergerät (10) und der Wärmetauscher (5) des Primärölkreis- laufes (13) und das hydraulische Steuergerät (10) und der Wärmetauscher (5) des Sekundärölkreislaufes (14) dasselbe hydraulische Steuergerät (10) und derselbe Wär- metauscher (5) sind, die außerhalb der Primärantriebsachse (2) und Sekundäran- triebsachse (3) angeordnet sind, womit ein Wärmeaustausch zwischen dem Primäröl- kreislauf (13) und dem Sekundärölkreislauf (14) stattfindet.
3. Antriebsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Steuergerät (10) und der Wärmetauscher (5) des Primärölkreis- laufes (13) und das hydraulische Steuergerät (10) und der Wärmetauscher (5) des Sekundärölkreislaufes (14) dasselbe hydraulische Steuergerät (10) und derselbe Wär- metauscher (5) sind, die innerhalb der Primärantriebsachse (2) angeordnet sind, womit ein Wärmeaustausch zwischen dem Primärölkreislauf (13) und dem Sekundärölkreis- lauf (14) stattfindet.
4. Antriebsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Steuergerät (10) und der Wärmetauscher (5) des Primärölkreis- laufes (13) und das hydraulische Steuergerät (10) und der Wärmetauscher (5) des Sekundärölkreislaufes (14) dasselbe hydraulische Steuergerät (10) und derselbe Wär- metauscher (5) sind, die innerhalb der Sekundärantriebsachse (3) angeordnet sind, womit ein Wärmeaustausch zwischen dem Primärölkreislauf (13) und dem Sekundä- rölkreislauf (14) stattfindet.
5. Antriebsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Steuergerät (10) und der Wärmetauscher (5) des Primärölkreis- laufes (13) und das hydraulische Steuergerät (10) und der Wärmetauscher (5) des Sekundärölkreislaufes (14) nicht dasselbe hydraulische Steuergerät (10) und nicht der selbe Wärmetauscher (5) sind, womit zwei hydraulische Steuergeräte (10) und zwei Wärmetauscher (5) vorhanden sind, die jeweils innerhalb der Primärantriebsachse (2) bzw. der Sekundärantriebsachse (3) angeordnet sind, womit kein Wärmeaustausch zwischen dem Primärölkreislauf (13) und dem Sekundärölkreislauf (14) stattfindet.
6. Antriebsvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass genau ein elektronisches Steuergerät (9) vorhanden ist, dass mit allen vier Be- triebsbremsen (4) in Verbindung steht.
7. Antriebsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei elektronische Steuergeräte (9) vorhanden sind, wobei eines der zwei elektronischen Steuergeräte (9) innerhalb der Primärantriebsachse (2) angeordnet ist und mit den zwei Betriebsbremsen (4) der Primärantriebsachse (2) in Verbindung steht und das andere der zwei elektronischen Steuergeräte (9) innerhalb der Sekundäran- triebsachse (3) angeordnet ist und mit den zwei Betriebsbremsen (4) der Sekundäran- triebsachse (3) in Verbindung steht.
8. Elektrisch angetriebenes Fahrzeug mit einer Antriebsvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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