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EP2750918A2 - Elektrisches antriebssystem für ein batteriegetriebenes leichtfahrzeug - Google Patents

Elektrisches antriebssystem für ein batteriegetriebenes leichtfahrzeug

Info

Publication number
EP2750918A2
EP2750918A2 EP12755985.4A EP12755985A EP2750918A2 EP 2750918 A2 EP2750918 A2 EP 2750918A2 EP 12755985 A EP12755985 A EP 12755985A EP 2750918 A2 EP2750918 A2 EP 2750918A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transmission
drive system
gear
actuator
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12755985.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz Leiber
Thomas Leiber
Jochen Keller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CPM Compact Power Motors GmbH
Original Assignee
CPM Compact Power Motors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CPM Compact Power Motors GmbH filed Critical CPM Compact Power Motors GmbH
Publication of EP2750918A2 publication Critical patent/EP2750918A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16H3/10—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with one or more one-way clutches as an essential feature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to an electric drive system according to the preamble of claim 1.
  • Battery-powered small electric vehicles require a high overall efficiency in order to achieve the highest possible range.
  • Electric wheel hub motors are known for bicycles or electric scooters. Hub motors increase unsprung mass and are therefore often undesirable in electric scooters. Therefore, increasingly central motors are used with a belt or chain ratio to the rear wheel, which are combined if necessary with a planetary gear or worm gear. Also known are geared motors with internal rotor motors and internal gearboxes as rear-wheel drive.
  • the object of the invention is to provide a compact and hereby güns iges drive system with high efficiency and fulfill the requirements de driving behavior of a two-wheeler.
  • the object according to the invention is achieved by the combination of a highly efficient electric motor with an automated efficient two- or three-speed transmission.
  • the shift without clutch and the adjustment of the gears can be done via a simple low-cost shift actuator. Synchronization via the electric motor is so fast that the torque interruption is virtually unnoticeable.
  • the drive system is designed such that both a recuperation of braking energy is possible and at the same time a Se ⁇ gel sau, ie rolling of the vehicle with decoupling of the drive.
  • the latter is desired in the two-wheeler, especially when pushing the vehicle.
  • An important feature of the drive system is the cooling of the Electric motor via the transmission oil, which is conveniently made possible by the fact that the engine and the transmission forms an integrated unit and sit in a housing.
  • the transmission is designed so that with a
  • Shutter Actuator and a shifter 3 gears can be operated, while conventional transmissions of two-wheeled have up to 3 shift sleeves.
  • the transmission further has a very advantageous scarf actuator on which only controlled (sensorless) is actuated and allows 3 switch positions and can be controlled by a simple electronic circuit via PWM.
  • the drive according to the invention and its embodiments have the following advantages over alternative drive systems: compact design - low weight high efficiency when driving (shift in the best of the engine) high acceleration and climbing ability more cost-effective compared to a larger engine - cost-effective shift actuator lower thermal load
  • Figure 1 shows the structure of a two-speed gearbox with a Linearschaltaktuator
  • Figure 2 shows another embodiment of a two-speed transmission with an outwardly offset hinearschal actuator
  • FIG. 2a shows an embodiment in principle.
  • FIG. 2 with small vertical forces
  • FIG. Figure 2b shows a drive unit with 2-stage gear ratio to the wheel
  • Figure 2c an alternative embodiment
  • Figure 2d shows an embodiment with two motors
  • FIG. 3 shows the timing of a switching operation during acceleration
  • FIG. 4 shows the force characteristic diagram of the adjusting actuator
  • Figure 5 is a schematic diagram of a than 3 ⁇ gear transmission
  • Figure 6 is a schematic diagram of a 2-speed transmission.
  • an electric motor 1 is shown with a 2-speed transmission 2, which is arranged in a transmission housing 3.
  • a drive shaft 4 resulting in the gear housing with two rotatably arranged thereon Ge ⁇ gear wheels 5, 6.
  • On a second shaft arranged in the gear housing 7 are two further gear wheels 8 rotatably supported.
  • 9 At these gears 8, 9 sprockets 8a, 9a are mounted. Between the gears 8, 9, a linear actuator 10 is arranged.
  • This has essentially a shift sleeve 11 which is rotatably and axially slidably mounted on the shaft 7 and which has a first sprocket IIa, which cooperates with corresponding switching position with the sprocket 8a and a second sprocket IIb, with appropriate switching position with the sprocket 9a cooperates.
  • An actuator 12 is fixed to the housing between the sprockets IIa, IIb and has a magnetic device 13 which is actuated by means (not shown) electronic device to the shift sleeve 11 axially from the first switching position shown in Figure 1 via a second neutral switching position to move to a third switching position. In the first switching position, the gears 5 and 8 are effective.
  • the effective magnetic force of the additional spring 17 Due to the effective force of the additional spring 17, the effective magnetic force is not able to move the shift sleeve further, so that the shift sleeve passes in this magnetic force in a neutral intermediate position and remains there until the magnetic force is increased by increasing the current and the Shift sleeve then the force of the additional spring 17 can overcome to get into a further switching position, in which the clutch wheels 6 and 9 are engaged.
  • Figure 2 shows an embodiment of a 2-speed transmission which is axially more compact. This is accomplished by placing the linear actuator 20 substantially radially outward of the gears.
  • the linear actuator 20 here has a claw 22, which is arranged axially displaceable on a guide, in particular guide pin 22a and which engages in a shift sleeve 21 which is axially displaceable on the shaft 27 and carries two sprockets 21a, 22a, with the corresponding Gear wheels cooperate.
  • An actuatable magnetic device 23 is arranged in the transmission housing 23.
  • the claw can be moved axially against the force of a spring 14 from the (first) switching position via a neutral position into a further switching position in which the ring gear 21b comes into engagement with the associated gear. This process corresponds to that of FIG. 1.
  • FIG. 2a shows an embodiment which, with regard to the arrangement of the actuator, largely corresponds to that of FIG. the linear actuator 30 is arranged radially outside the coupling wheels.
  • a housing-fixed actuating device 31 has an actuatable here
  • Magnetic device 32 in order to attract an axially displaceable on a shaft 33 arranged actuator 34 against the force of a spring 35 and thus to move (in the figure to the left).
  • One with connected to the Aktuatoreiement 34 claw or driver 34a thereby displaces a sliding sleeve 36 which is axially slidably mounted on a gear shaft 47 and the sprockets 37, 38 from the (first) switching position via a neutral position in a further sound ts ting in the sprocket 38 engages in the gear 40.
  • the shift sleeve 36 may be suitably arranged on a bearing bush 36a made of a material with a low coefficient of friction in order to reduce the friction during the switching operation.
  • a neutral position wi d also realized here by a further spring 35a, which is effective in addition to the force of the spring 35 after a certain way of the actuator 34.
  • the Aktuatoreiement 34 acts z. B. on a disc which is arranged between the Aktuatoreiement and the spring 35 a.
  • a driver 48 proceed, which carries at a radial distance from the shaft 47 pins 48 a, which engage via bearing bushes in corresponding recesses of the ring gear 37. With this design, particularly low adjustment can be realized.
  • FIG. 2b shows a drive unit with a 2-stage transmission to the driven wheel 60.
  • a first transmission stage is realized in the transmission and a second transmission stage 65 by means of a belt or chain to the wheel 60.
  • the transmission structure and the circuit largely correspond to those of FIGS. 2 and 2a so in this regard, reference is made herein for the sake of simplicity.
  • the electric motor 51 here has an external rotor 53 which drives the transmission via the motor shaft 54 and a connection 55 of the motor shaft to the transmission shaft 56.
  • the gear housing 58 is divided here and takes in an extended portion of the electric motor with.
  • On the side facing away from the drive side of Motorgeophuseab- section a housing 59 for receiving the electronics is mounted.
  • the motor is inserted into this section and connected to the gear shaft via a connection (eg feather key).
  • the connection is designed in particular detachable, so that the motor is plugged as a module.
  • the drive also includes means for cooling the engine.
  • a partition wall 61 with passages 62, 63 is provided in a part accommodating the gearbox and the part of the housing accommodating the motor, so that a transmission oil circuit can be realized.
  • Figure 2c shows an embodiment in which the motor 71 is in turn arranged in a region of the transmission housing 78.
  • the motor or the receiving area of the housing is here offset or next to the transmission receiving part of the housing arranged. In this area, the electronics receiving housing is arranged.
  • FIG. 2d schematically shows an embodiment in which two motors 101, 102 arranged next to one another act their shafts 101a, 102a via pinions 103 and, for example via belts or chain 104 and a pinion 105, on the input shaft 106 of the transmission.
  • the motor 101 is provided with a freewheel 109.
  • the output shaft of the transmission is designated 107. All of these components are housed in a common housing 108.
  • the two motors can also be connected via gears. With this design, a compact arrangement with high power density is possible. Furthermore, the shutdown of a motor to avoid drag losses can be made in partial load operation.
  • FIG. 4 shows the force characteristic diagram of the adjusting actuator. Shown is the 2-stage spring characteristic and the magnetic force at different currents. As can clearly be seen on the course, a clear and stable middle position results from a force jump KS and the magnetic force / current relationship as described above in connection with FIG.
  • FIG. 5 schematically shows an extension to a 3-speed transmission.
  • the 1st gear is realized by the gears 81 and 82, the 2nd gear by the gears 83, 84 and the 3rd gear by the gears 85 and 86.
  • the gear 82 on the output shaft is provided with a freewheel 82a.
  • an actuator 88 is arranged between the gears 84 and 86. This may have a structure as described above. Due to the freewheel u.a. ensures that the vehicle can easily be pushed in 1st gear without having to tow the engine.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektrisches Antriebssystem für ein batteriegetriebenes Leichtfahrzeug, mit zumindest einem Antriebsmotor, einem vom Antriebsmotor angetriebenen Getriebe, zum Schalten von zumindest zwei Gängen und mit einem Aktuator zur Betätigung des Getriebes in die Schaltstellungen, dadurch gekennzeichnet, dass ein automatisiertes Getriebe, insbesondere mit Freilauf vorgesehen ist.

Description

Bezeichnung
Elektrisches Antriebssystem für ein batteriegetriebenes Leichtfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrisches Antriebssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Batteriegetriebene elektrische Kleinfahrzeuge erfordern einen hohen Gesamtwirkungsgrad, um eine möglichst hohe Reichweite zu erzielen.
Bekannt sind elektrische Radnabenmotoren bei Fahrrädern oder Elekt- rorollern. Radnabenmotoren erhöhen die ungefederte Masse und sind daher bei Elektrorollern oft unerwünscht. Daher werden zunehmend Zentralmotoren mit einer Riemen- oder Kettenübersetzung auf das Hinterrad eingesetzt, die bedarfsweise mit einem Planetengetriebe bzw. Schneckengetriebe kombiniert werden. Ebenfalls bekannt sind Getriebemotoren mit Innenläufermotoren und innenliegenden Getrieben als Hinterradantrieb .
Antriebssysteme für mit Verbrennungsmotor betriebene Zweiräder weisen in der Regel ein CVT-Getriebe (Variamatic-Prinzip) auf. Dies ermöglicht eine hohe Ubersetzungsspreizung, sodass auch bei niedrigen Drehmomenten des Verbrennungsmotors ein akzeptables Besehleunigungsverha 1 ten realisiert: werden kann. Diese OVT-Getr lebe weisen einen schlechten Wirkungsgrad auf und sind daher für batte iegetriebene Eiektrofahrzeuge nicht geeignet, da die Systemkosten durch das Vorhalten einer größeren Batteriekapazität stark steigen.
Um den Wirkungsgrad bzw. das Beschleunigungsverhalten zu steigern werden zum Teil auch manuell schaltbare Getriebe eingesetzt.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein kompaktes und kostengüns iges Antriebssystem mit hohem Wirkungsgrad und Erfüllung der Anforderungen de Fahrverhaltens eines Zweirads zu schaffen.
Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird mit anderen Worten durch die Kombination eines hocheffizienten Elektromotors mit einem automatisierten effizienten Zwei- oder Dreiganggetriebes gelöst. Bei diesem Antriebssystem kann der Schaltvorgang ohne Kupplung und die Verstellung der Gänge über einen einfachen kostengünstigen Schaltaktuator erfolgen. Die Synchronisation über den Elektromotor erfolgt so schnell, dass die Drehmomentunterbrechung praktisch nicht spürbar wird. Weitere Ausführungsformen bzw. Ausgestaltungen der Erfindung und deren Vorteile sind in den weiteren Ansprüchen enthalten.
Vorteilhaft ist das Antriebssystem derart konzipiert, dass sowohl eine Rekuperation von Bremsenergie möglich ist und gleichzeitig ein Se¬ gelbetrieb, d.h. ein Rollen des Fahrzeuges mit Abkopplung des Antriebes. Letzteres ist beim Zweirad, insbesondere beim Schieben des Fahrzeuges gewünscht .
Ein wichtiges Merkmal des Antriebssystems ist die Kühlung des Elektromotors über das Getriebeöl, was zweckmäßig dadurch ermöglicht wird, dass der Motor und das Getriebe eine integrierte Einheit bildet und in einem Gehäuse sitzen.
Des Weiteren ist das Getriebe derart konzipiert, dass mit einem
Scha l ta k tuator und einer Scha l tmu f fe 3 Gänge betätigt, werden können, während herkömmliche Getriebe von Zweirädern bis zu 3 Schaltmuffen aufweisen .
Das Getriebe weist ferner einen sehr vorteilhaften Schal aktuator auf, der nur gesteuert (sensorlos) betätigt wird und 3 Schaltstellungen ermöglicht und von einer einfachen elektronischen Schaltung über PWM angesteuert werden kann.
Der erfindungsgemäße Antrieb und seine Ausführungen haben folgende Vorteile gegenüber alternativen Antriebssystemen: kompakte Bauweise - geringes Gewicht hoher Wirkungsgrad im Fahrbetrieb (Verschiebung in den Bestpunkt des Motors) hohe Beschleunigung und Steigfähigkeit kostengünstiger im Vergleich zu einem größeren Motor - kostengünstiger Schaltaktuator geringere thermische Belastung
Figurenbeschreibung
Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihrer Ausgestaltungen sind in der nachfolgenden Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1 den Aufbau eines Zweiganggetriebes mit einem Linearschaltaktuator ; Figur 2 eine weitere Ausführungsform eines Zweiganggetriebes mit einem nach außen versetzten hinearschal aktuator;
Figur 2a eine Ausführung prinzipiell gem. Fig. 2 mit geringen Ver- t i Ikalkräf ten; Figur 2b eine Antriebseinheit mit 2-stufiger Übersetzung zum Rad; Figur 2c eine alternative Ausführung; Figur 2d eine Ausführungsform mit zwei Motoren;
Figur 3 den zeitlichen Ablauf eines Schaltvorganges beim Beschleunigen; Figur 4 das Kraft-Kennfeld des Verstellaktuators; Figur 5 eine Prinzipdarstellung einer als 3~Gang-Getriebe ; und Figur 6 eine Prinzipdarstellung eines 2-Gang-Getriebes .
Bei der in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsform ist ein Elektromotor 1 mit einem 2-Gang-Getriebe 2 dargestellt, das in einem Getriebegehäuse 3 angeordnet ist. Vom Motor 1 führt eine Antriebswelle 4 in das Getriebegehäuse mit zwei darauf drehfest angeordneten Ge¬ trieberädern 5, 6. Auf einer zweiten im Getriebegehäuse angeordneten Welle 7 sind zwei weitere Getrieberäder 8, 9 drehbar gelagert. An diesen Getrieberädern 8, 9 sind Zahnkränze 8a, 9a angebracht. Zwischen den Getrieberädern 8, 9 ist ein Linearaktuator 10 angeordnet. Dieser weist im Wesentlichen eine Schaltmuffe 11 auf, welche drehfest und axial verschiebbar auf der Welle 7 angeordnet ist und die einen ersten Zahnkranz IIa besitzt der, bei entsprechender Schaltstellung mit dem Zahnkranz 8a zusammenwirkt und einen zweiten Zahnkranz IIb der, bei entsprechender Schaltstellung mit dem Zahnkranz 9a zusammenwirkt. Eine Betätigungseinrichtung 12 ist gehäusefest zwischen den Zahnkränzen IIa, IIb angeordnet und weist eine Magneteinrichtung 13 auf, die mittels einer (hier nicht dargestellten) elektronischen Einrichtung betätigbar ist, um die Schaltmuffe 11 axial aus der in Figur 1 dargestellten ersten Schaltstellung über eine zweite neutrale Schaltstellung in eine dritte Schaltstellung zu bewegen. In der ersten Schaltstellung sind die Getrieberäder 5 und 8 wirksam. Diese Schaltstellung wird bei unbe- tätigter Magneteinrichtung eingenommen, da eine Feder 14, die sich an der Welle 7 bzw. an einer mit der Welle verbundenen Scheibe 15 abstützt, axial gegen die Schaltmuffe 11 wirkt, um sie in diese Schaltstellung zu drücken. Durch Betätigung der Magneteinrichtung kann die Schaltmuffe entgegen der Kraft der Feder 14 in der Zeichnung nach rechts bewegt werden. Nach einem bestimmten Weg trifft eine Stufenhülse 16, die axial verschiebbar in der Schaltmuffe 11 angeordnet ist auf die Scheibe 15. Dadurch wird eine weitere Feder 17 wirksam, die insbesondere kon¬ zentrisch zur ersten Feder 14 angeordnet ist und die sich einerseits an der Schaltmuffe 11 und andrerseits an der Stufenhülse 16 abstützt. Infolge der wirksamen Kraft der zusätzlichen Feder 17 ist die wirksame Magnetkraft nicht in der Lage, die Schaltmuffe weiter zu bewegen, so dass die Schaltmuffe bei dieser Magnetkraft in eine neutrale Zwischenstellung gelangt und darin verharrt, bis durch Erhöhung des Stromes die Magnetkraft vergrößert wird und die Schaltmuffe dann auch die Kraft der zusätzlichen Feder 17 überwinden kann, um in eine weitere Schalts ellung zu gelangen, bei der die Kupplungsräder 6 und 9 in Eingriff sind.
Figur 2 zeigt eine Ausführungsform eines 2-Gang-Getriebes die axial kompakter ist. Dies wird erreicht, indem der Linearaktua tor 20 im Wesentlichen radial außerhalb der Getrieberäder angeordnet ist. Der Linearaktuator 20 weist hier eine Klaue 22 auf, die axial verschiebbar an einer Führung, insbesondere Führungsbolzen 22a angeordnet ist und die in eine Schaltmuffe 21 eingreift, die axial verschiebbar auf der Welle 27 sitzt und zwei Zahnkränze 21a, 22a trägt, die mit den entsprechenden Getrieberädern zusammenwirken. Zur linearen Verschiebung der Klaue 22 sitzt diese axial verschiebbar auf einem Führungselement. Eine betätigbare Magneteinrichtung 23 ist im Getriebegehäuse 23 angeordnet. Mit dieser Magneteinrichtung kann die Klaue axial entgegen der Kraft einer Feder 14 aus der (dargestellten) ersten Schaltstellung über eine neutrale Stellung in eine weitere Schaltstellung verschoben werden in der der Zahnkranz 21b in Eingriff mit dem zugeordneten Getrieberad gelangt. Dieser Vorgang entspricht dem der Figur 1.
Figur 2a zeigt eine Ausführungsform, die bezüglich der Anordnung des Aktuators weitgehend der der Figur 2 entspricht, d.h. der Linearaktuator 30 ist radial außerhalb der Kupplungsräder angeordnet ist. Eine ge- häusefeste Betätigungseinrichtung 31 weist hier eine betätigbare
Magneteinrichtung 32 auf, um ein auf einer Welle 33 axial verschiebbar angeordnetes Aktuatorelement 34 gegen die Kraft einer Feder 35 anzuziehen und damit (in der Figur nach links) zu verschieben. Eine mit dem Aktuatoreiement 34 verbundene Klaue bzw. Mitnehmer 34a verschiebt dadurch eine Schaltmuffe 36 die axial verschiebbar auf einer Getriebewelle 47 sitzt und die Zahnkränze 37, 38 aufweist aus der (dargestellten) ersten Schaltstellung über eine Neutralstellung in eine weitere Schall ts tel iung in der der Zahnkranz 38 in das Getrieberad 40 eingreift. Die Schaltmuffe 36 kann zweckmäßig auf einer Lagerbuchse 36a aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten angeordnet sein um die Reibung beim Schaltvorgang zu mindern. Eine neutrale Stellung wi d auch hier durch eine weitere Feder 35a realisiert, die nach einem bestimmten Weg des Aktuatorelementes 34 zusätzlich zur Kraft der Feder 35 wirksam wird. Das Aktuatoreiement 34 wirkt dabei z. B. auf eine Scheibe, die zwischen dem Aktuatoreiement und der Feder 35a angeordnet ist. Mit dieser Ausführungsform lassen sich besonders geringe Verstellkräfte realisieren. Bei dieser Ausführung ist ein Mitnehmer 48 vorgehen, der mit radialem Abstand von der Welle 47 Zapfen 48a trägt, die über Lagerbuchsen in entsprechende Ausnehmungen des Zahnkranzes 37 eingreifen. Mit dieser Ausführung lassen sich besonders geringe Verstellkräfte realisieren.
Figur 2b zeigt eine Antriebseinheit mit 2-stufiger Übersetzung zum angetriebenen Rad 60. Eine erste Übersetzungsstufe wird im Getriebe realisiert und eine zweite Übersetzungsstufe 65 mittels z.B. Riemen oder Kette zum Rad 60. Der Getriebeaufbau und die Schaltung entsprechen weitgehend der der Figur 2 bzw. 2a so dass diesbezüglich hier der Einfachheit halber darauf Bezug genommen wird. Der Elektromotor 51 weist hier einen Außenläufer 53 auf, der über die Motorwelle 54 und eine Verbindung 55 der Motorwelle mit der Getriebewelle 56 das Getriebe antreibt. Das Getriebegehäuse 58 ist hier geteilt und nimmt in einem verlängerten Abschnitt den Elektromotor mit auf. An der der Antriebsseite abgewandten Seite des Motorgehäuseab- Schnittes ist ein Gehäuse 59 zur Aufnahme der Elektronik angebracht. Bei der Montage wird der Motor in diesen Abschnitt eingeschoben und über eine Verbindung (z.B. Passfeder) mit der Getriebewelle verbunden. Die Verbindung ist insbesondere lösbar gestaltet, so dass der Motor als Modul einsteckbar ist. Der Antrieb weist auch eine Einrichtung zur Kühlung des Motors auf. Hierzu ist in einer zwischen dem das Getriebe aufnehmenden Teil und dem den Motor aufnehmenden Teil des Gehäuses eine Trennwand 61 mit Durchgängen 62, 63 vorgesehen, so dass ein Getriebeölkreislauf realisiert werden kann. Figur 2c zeigt eine Ausführung bei der der Motor 71 wiederum in einem Bereich des Getriebegehäuses 78 angeordnet ist. Der Motor bzw. der ihn aufnehmende Bereich des Gehäuses ist hier versetzt bzw. neben dem das Getriebe aufnehmenden Teil des Gehäuses angeordnet. In diesem Bereich ist auch das die Elektronik aufnehmende Gehäuse angeordnet. Die Drehung der Motorwelle 74 wi d hierbei in einer ersten Übersetzungsstufe über ein Getriebe Ubertragen, das außen am Getriebegehäuse angeordnet ist und z.B. mittels eines Gehäusedeckels 78a abgedeckt ist. Dieses Getriebe überträgt die Bewegung auf die Eingangswelle des Schaltgetriebes. Die Ausgangswelle des Schaltgetriebes geht direkt zum angetriebenen Rad 60 oder wird z.B. mittels Kette oder Riemen 79 nochmals übersetzt. Auch bei dieser Ausführung ist ein Kühlsystem vorgesehen, wie es bezüglich Figur 2b beschrieben ist.
In Figur 2d ist schematisch eine Ausführung dargestellt, bei der zwei nebeneinander angeordnete Motoren 101, 102 deren Wellen 101a, 102a über Ritzel 103 und über z.B. Riemen oder Kette 104 und ein Ritzel 105 auf die Eingangswelle 106 des Getriebes wirken. Der Motor 101 ist mit einem Freilauf 109 versehen. Die Ausgangswelle des Getriebes ist mit 107 bezeichnet. Alle diese Komponenten sind in einem gemeinsamen Gehäuse 108 untergebracht. Alternativ können die beiden Motoren auch über Zahnräder verbunden sein. Mit dieser Ausführung ist eine kompakte Anordnung mit hoher Leistungsdichte möglich. Ferner kann die Abschaltung eines Motors zur Vermeidung von Schleppverlusten im Teillastbetrieb vorgenommen werden . Figur 3 zeigt den zeitlichen Ablauf eines Schaltvorganges beim Beschleunigen, wobei bedeutet MM = Motormoment, MFZG = Moment am Rad, n = Motordrehzahl, hSA= Hubstellung Schaltaktuator , VFZG = Fahrzeugge¬ schwindigkeit. Dargestellt ist ein Beschleunigungsvorgang mit vollem Moment und danach Reduzierung des Momentes gemäß Leistungskriterien (in der Regel durch Batterie vorgegeben) . Der Schaltvorgang vollzieht sich in vier Schritten:
(a) der Motor wird momentenfrei gemacht zum Auskuppeln, d.h. MM -> 0, nM -> konstant, hSA -> keine Betätigung (in der Figur als Zweig a des Verlaufes MM dargestellt) ;
(b) Schaltvorgang bei: hSA -> Aktuator Verstellung, gleichzeitig wird auf entsprechende Drehzahl reduziert, z. B. halbe Drehzahl reduziert bei il/i2 =0,5, MM wird negativ zum Abbremsen des Motors (in der Figu r als Zweig b des Verlaufes MH da ryes te i l t ) ;
(c) neue Position des Aktuators für das Einkuppeln: MM = 0, nM = halbe Drehzahl, hSA = leichte Aktuator Verschiebung zum Einrasten (in der Figur als Zweig c+d des Verlaufes MM da ges te 111 ) ; (d) Gang gewechselt: MM-> doppeltes Moment, hSA ->beschleunigt weiter .
Durch einen derartigen Schaltvorgang wird beim Schalten keine Momentänderung am Rad spürbar. Entscheidend ist dabei eine schnelle Synchronisation der Motordrehzahl und ein schneller Schaltvorgang mittels Betätigung des Schaltaktuators, so dass Drehmomentände ungen nicht spürbar sind, in der Zeichnung ist der zeitliche Verlauf relativ lang dargestellt. In der Realität kann er in weniger als 0,1 Sekunden durchgeführt werden. Dafür ist ein kleiner Antriebsmotor mit geringer Trägheitsmasse der bei hohen Drehzahlen läuft und der die Leistung über die Drehzahl erzeugt besonders vorteilhaft.
Figur 4 zeigt das Kraft-Kennfeld des Verstellaktuators . Dargestellt ist die 2-stufige Federkennlinie und der Magnetkraftverlauf bei verschiedenen Strömen. Wie am Verlauf deutlich zu erkennen ist, ergibt sich eine eindeutige und stabile Mittelstellung durch einen Kraftsprung KS und den Magnetkraft-/Strom-Zusammenhang wie dies weiter oben im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben ist.
In Figur 5 ist schematisch eine Erweiterung zu einem 3-Gang-Getriebe dargestellt. Der 1. Gang wird von den Getrieberädern 81 und 82, der 2. Gang von den Getrieberädern 83, 84 und der 3. Gang von den Getrieberädern 85 und 86 realisiert. Das Getrieberad 82 auf der Abtriebswelle ist mit einem Freilauf 82a versehen. Zwischen den Getrieberädern 84 und 86 ist ein Aktuator 88 angeordnet. Dieser kann einen Aufbau haben, wie zuvor beschrieben. Durch den Freilauf wird u.a. erreicht, dass das Fahrzeug im 1. Gang leicht geschoben werden kann, ohne den Motor mitzuschleppen.
Wenn bei diesem Getriebe der 2. Gang geschaltet wird, wird der Freilauf wirksam wenn die Drehzahl der Abtriebswelle steigt. Die Vorteile dieser Ausführung bestehen darin, dass mit nur einem Aktuator ein
3-Ganggetriebe realisiert werden kann, wobei im 1. Gang ein Schieben des Fahrzeuges möglich ist, im 2. Und 3. Gang eine Rekupe iration stattfinden kann und ein Blockieren des Motors sich relativ schwach auswirkt.
In Figur 6 ist ein Vereinfachtes Schaltgetriebe mit einem Motor, einer Ant iebswelle, einer Abtriebswel le , Getrieberädern 91, 92 für den 1. Gang, Getrieberädern 93, 94 für den 2. Gang und einem Schaltaktuator 98 dargestellt. Am Getrieberad ist ein Freilauf 92a vorgesehen. Der Schaltaktuator ist am Getrieberad des 2. Ganges angeordnet. Die beiden Schaltpositionen können bei dieser Ausführung mit einem kurzen Hub realisiert werden und der Schaltaktuator kann vereinfacht werden, indem sein Hub reduziert wird und die zweite Feder eingespart werden kann. Die Vorteile dieser Ausführung entsprechen denen der Ausführung gem. Fig. 5, wobei die Spreizung geringer ist.
Bezugszeichenliste
1 Elektromotor
2 2 -Gang-Getriebe
3 Getriebegehäuse
A Antriebswelle
5 Getrieberad
6 Getriebe rad
7 Welle bzw. Abtriebswelle
8 Getrieberad
8a Zahnkranz
9 Getrieberad
9a Zahnkranz
10 Linearaktuator
11 Schaltmuffe
IIa Zahnkranz
IIb Zahnkranz
12 Betätigungseinrichtung
13 Magneteinrichtung
14 Fede
15 Scheibe
16 Stufenhülse
20 Linearaktuator
21 Schaltmuffe
21a Zahnkranz
21b Zahnkranz
22 Klaue
22a Führungsbolzen
23 Magneteinrichtung
27 Welle
30 Linearaktuator
31 Aktuatorelement
32 Magneteinrichtung
33 Welle
34 Aktuatorelement
34a Klaue bzw. Mitnehmer
35 Feder
36 Schaltmuffe
36a Lagerbuchse
47 Welle
48 Mitnehmer
48a Zapfen
51 Elektromotor
53 Außenläufer
54 Motorwelle
55 Verbindung
56 Getriebewelle
58 Getriebegehäuse
59 Elektronikgehäuse
60 angetriebenes Rad
61 Trennwand
62 Durchgang
63 Durchgang
65 Übersetzungs stufe
70 angetriebenes Rad
71 Elektromotor
74 Motorwelle
77 1. Übersetzungsstufe
78 Getriebegehäuse Fortsetzung der Bezugszeichenliste:
78a Gehäusedeckel
79 Kette bzw. Riemen
81 Ge ieberad
82 Getrieberad
82a Frei lau Π
83 Getrieberad
84 Getrieberad
85 Getrieberad
86 Getrieberad
88 Aktuator
91 Getrieberad
92 Getrieberad
92a Frei lauf
93 Getrieberad
94 Getrieberad
101 Motor
102a Welle
102 Motor
102a Welle
103 Ritzel
104 Kette bzw. Riemen
105 Ritzel
106 Eingangswelle Getriebe
107 Ausgangswelle Getriebe
108 Gehäuse
109 Freilauf

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Elektrisches Antriebssystem für ein batteriegetriebenes Leichtfahrzeug, mit zumindest einem Antriebsmotor, einem vom Antriebsmotor angetriebenen Getriebe, zum Schalten von zumindest zwei Gängen und mit einem Aktuator zur Betätigung des Getriebes in die Schaltstellungen, dadurch gekennzeichnet , dass ein automatisiertes Getriebe, insbesondere mit Freilauf vorgesehen ist .
AntriebssystemnachAnspruch l, dadurch gekennzeichnet , dass eine elektronische Einrichtung vorgesehen ist, um bei Auslösung eines Schaltvorganges den Aktuator ( 10 ; 20 ; 30 88 ; 98 ) zu betätigen und eine Synchronisation mittels des Antriebsmotors vorzunehmen .
Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Aktuator (10; 20; 30; 88; 98) ein, insbesondere magnetisch betätigbarer, Linearschal taktuator ist, der zwei (aktiv/neutral) oder drei Schaltstellungen (aktiv links /neutral /aktiv rechts) aufweist .
Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass zur Realisierung der Schaltstellungen eine 2-stufige Federeinrichtung (14, 16; 35, 35a) vorgesehen ist .
Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Aktuator (30) im Wesentlichen radial außerhalb des Bereiches der Getrieberäder angeordnet ist und eine Klaue bzw. Mitnehmer (36) zum Schalten des Getriebes aufweist, die in eine Schaltmuffe (36a) greift, die axial verschiebbar auf der Getriebe-Abtriebswelle angeordnet ist.
Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass der Aktuator (10) im Wesentlichen zwischen den Abtriebs-Getrieberädern angeordnet ist und eine, Schaltmuffe aufweist, die axial verschiebbar auf der Getriebe-Abtriebswelle angeordnet ist.
Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass auf der Ge triebe-Abt r iebswel le ( 7) eine Schaltmuffe (36) mit zwei Zahnkränzen drehfest angeordnet ist, wobei die drehfeste Anordnung insbesondere mittels einer drehfest angeordneten Übertragungsvorrichtung (48) erfolgt, die gegenüber der Übertragungswelle radial versetzte Übertragungs-elemente (48a) aufweist .
Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass Motor (51 ) und Getriebe eine integrierte Einheit bilden, die insbesondere in einem gemeinsamen Gehäuse (58) angeordnet ist.
Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass am das Motor (51) und Getriebe aufnehmende Gehäuse ein die Elektronik aufnehmendes Gehäuse (58), insbesondere auf der Motorseite, angeordnet ist.
Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Motor eine Kühleinrichtung, insbesondere einen Öl-Kühlkreislauf, aufweist.
Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Aktuator nur gesteuert (ohne Sensor) betätigbar ist und mittels einer einfachen Schaltung mittels Pulsweitenmodulation (PWM) angesteuert wird.
Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass bei einem 2-Gang-Getriebe ein Freilauf (92a) am Abtriebs-Getrieberad (92) des 1. Ganges und der Aktuator (98) am Antriebs-Getrieberad (93) des 2. Ganges angeordnet ist .
Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , dass bei einem
3-Gang-Getriebe ein Freilauf (82a) am Abtriebs-Getrieberad (82) des 1. Ganges und der Aktuator (88) zwischen den Abtriebs-Getrieberädern (84,86) des 2. und 3. Ganges angeordnet ist.
14. Antriebssystem nach einem der vorhe gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass eine Übersetzung (77 ) , insbesondere mittels Riemen oder Kette, vor Eingang in das Getriebe vorgesehen ist, wobei insbesondere das Getriebe parallel Zum Motor angeordnet ist .
15. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass eine Übersetzung ( 65 ; 79) , insbesondere mittels Riemen oder Kette am Ausgang des Getriebes vorgesehen ist.
16. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadu ch gekennzeichnet , dass das anzutreibende Rad (60) von der
Getriebe-Abtriebswelle unmittelbar abgetrieben wird.
17. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass zwei Motoren auf den Getriebeeingang wirken, wobei einer über einen Freilauf mit dem Getriebe verbunden ist .
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013207413B4 (de) * 2013-04-24 2017-03-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Lastschaltgetriebe, insbesondere für Elektroantriebe
DE102013108416B4 (de) * 2013-08-05 2016-03-24 Gkn Driveline International Gmbh Elektroantrieb und Verfahren zum Steuern eines solchen Elektroantriebs
CN106015560A (zh) * 2016-05-18 2016-10-12 山东理工大学 永磁同步电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统
CN105966238B (zh) * 2016-05-18 2019-05-10 山东理工大学 一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统
CN105978219B (zh) * 2016-05-18 2019-02-26 山东理工大学 直流电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统
CN105978218B (zh) * 2016-05-18 2019-02-12 山东理工大学 开关磁阻电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统
CN105805303A (zh) * 2016-05-18 2016-07-27 山东理工大学 异步电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统
RU177243U1 (ru) * 2016-10-21 2018-02-14 Общество с ограниченной ответственностью "ИТ Учет" Электропривод для управления транспортным средством
DE102018205039A1 (de) * 2018-04-04 2019-10-10 Audi Ag Verfahren und System zum Einstellen eines Fahrbetriebs eines Fahrzeugs
DE102018210626B3 (de) * 2018-06-28 2019-09-19 Ford Global Technologies, Llc Achsbaugruppe
WO2021083502A1 (de) 2019-10-30 2021-05-06 Sala Drive Gmbh Antrieb, koppelelement sowie verfahren zum betreiben eines antriebes
DE102020210180A1 (de) 2020-08-11 2022-02-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Antriebsstrang für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, bzw. Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges
CN112572206B (zh) * 2020-12-24 2022-07-22 国网河南省电力公司社旗县供电公司 一种升降结构及新能源汽车专用充电桩

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4305055A1 (de) * 1993-02-18 1994-08-25 Steyr Daimler Puch Ag Achsantriebseinheit für Elektromobil
DE4305054A1 (de) * 1993-02-18 1994-08-25 Steyr Daimler Puch Ag Antriebsvorrichtung für ein Elektromobil
US5508574A (en) * 1994-11-23 1996-04-16 Vlock; Alexander Vehicle transmission system with variable speed drive
US5993350A (en) * 1997-12-01 1999-11-30 Lawrie; Robert E. Automated manual transmission clutch controller
WO2005025911A1 (ja) * 2003-09-11 2005-03-24 Nissan Diesel Motor Co., Ltd. ハイブリッド車両の変速制御装置
DE102005040633A1 (de) * 2005-08-27 2007-03-29 Deere & Company, Moline Getriebeschaltstelle zum Herstellen einer drehfesten Verbindung zwischen einem Zahnrad und einer Welle
WO2007058590A2 (en) * 2005-11-15 2007-05-24 Stridsberg Innovation Ab Hybrid vehicle with soft shafts
US8025605B2 (en) * 2008-02-21 2011-09-27 GM Global Technology Operations LLC Multi-speed transmission for a front wheel drive vehicle
WO2011030670A1 (ja) * 2009-09-08 2011-03-17 Ntn株式会社 車両用モータ駆動装置および自動車
US8210066B2 (en) * 2009-11-09 2012-07-03 GM Global Technology Operations LLC Electromagnetic synchronizer actuating system
CN101799070B (zh) * 2009-12-31 2014-05-14 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种手动变速器的换挡装置
CN101782132A (zh) * 2010-03-09 2010-07-21 泰州科美达汽车科技发展有限公司 一种两级自动变速传动装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2013030297A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013030297A3 (de) 2014-04-24
US20140228169A1 (en) 2014-08-14
CN103974847A (zh) 2014-08-06
WO2013030297A2 (de) 2013-03-07
DE102011112091A1 (de) 2013-03-07

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