Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug mit einer elektrisch angetriebenen Vorderachse und einer elektrisch angetriebenen Hinterachse.

Elektrische Antriebssysteme für Kraftfahrzeuge sind soweit aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Dabei können beispielsweise eine Vorderachse des Kraftfahrzeugs ebenso elektrisch angetrieben werden, wie eine Hinterachse. Die DE 102018 220 809 A1 beschreibt ein derartiges Fahrzeug mit einem Schwerpunkt der Beschreibung auf der leistungselektronischen Regelung des elektrischen Antriebssystems. Das beispielhaft abgebildete Fahrzeug zeigt dabei im Wesentlichen den gattungsgemäßen Aufbau des hier vorliegenden elektrischen Antriebssystems, bei welchem eine erste elektrische Maschine ein erstes Hinterrad, eine zweite elektrische Maschine ein zweites Hinterrad und eine dritte elektrische Maschine über ein Achsgetriebe, wie beispielsweise ein Differential, die Vorderräder des dargestellten Fahrzeugs antreibt.

Eine Alternative hierzu beschreibt die DE 102011 080236 A1. In dieser Schrift ist eine Antriebsvorrichtung für ein einzelnes Rad eines Kraftfahrzeugs beschrieben, welche auch so für zwei oder mehr Räder des Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommen könnte. Dabei ist eine elektrische Maschine für jedes angetriebene Rad vorgesehen. Der Rotor dieser elektrischen Maschine ist über eine Planetenübersetzungsstufe mit dem jeweiligen angetriebenen Rad gekoppelt.

Ferner kann auf die DE 102020 127 790 A1 verwiesen werden. In dieser Schrift wird eine zuschaltbare elektrische Maschine beschrieben, welche über eine Planetenübersetzungsstufe mit schaltbarem Freilauf zugeschaltet werden kann. In der DE 38 01 351 A1 ist außerdem bei einem nicht elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug die grundlegende Möglichkeit eines zuschaltbaren Vierradantriebs beschrieben.

Schließlich zeigt die EP 2 567 859 A1 ein elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug mit zwei angetriebenen Achsen, welche jeweils 2 Elektromotoren aufweisen. Dabei besitzt das Fahrzeug zumindest einen Asynchronmotor und einen Synchronmotor. Ein Verfahren zum Betreiben dieses Systems sieht unter anderem vor, dass zum Anfahrbetrieb des Kraftfahrzeugs ein anderer Rotor verwendet wird als zu einem Betrieb nach dem Anfahren.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems anzugeben, welches eine energiesparende Betriebsweise ermöglicht und gleichzeitig bei Bedarf eine Steigerung der Fahrleistung, der Zugkraft, der Dynamik und/oder der Sicherheit erlaubt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens gemäß der Erfindung ergeben sich aus den von diesem Anspruch 1 abhängigen Unteransprüchen.

Das elektrische Antriebssystem gemäß der Erfindung nutzt einen Grundaufbau, welcher so prinzipiell in der eingangs genannten ersten Schrift gezeigt, aber nicht weiter beschrieben wird. Er besteht im Wesentlichen aus einer elektrisch angetriebenen Vorderachse und einer elektrisch angetriebenen Hinterachse und lässt sich vorzugsweise bei Personenkraftwagen, leichten Nutzfahrzeugen und dergleichen einsetzen. Ein darüberhinausgehender Einsatz beispielsweise bei schweren Nutzfahrzeugen oder dergleichen, wie beispielsweise bei Baumaschinen, bei Militärfahrzeugen oder ähnlichen wäre grundlegend auch denkbar.

Das elektrische Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug umfasst eine elektrisch angetriebene Hinterachse mit einer ersten elektrische Maschine mit einem ersten Rotor der dazu ausgebildet ist, ein erstes Hinterrad anzutreiben. Ferner umfasst das elektrische Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug eine elektrische Vorderachse, welche eine zweite elektrische Maschine aufweist, die einen zweiten Rotor umfasst, der dazu ausgebildet ist, ein erstes Vorderrad anzutreiben.

Bei dem Antriebssystem für das erfindungsgemäße Verfahren ist der erste Rotor permanent drehmomentübertragend mit dem ersten Hinterrad gekoppelt. Die erste elektrische Maschine ist dabei erfindungsgemäß als fremderregte Synchronmaschine ausgebildet, was auch mit dem Kürzel EESM abgekürzt wird. Die zweite elektrische Maschine im Bereich der Vorderachse ist erfindungsgemäß als eine permanenterregte Synchronmaschine PMSM ausgebildet. Der Aufbau des elektrischen Antriebssystems für das Kraftfahrzeug ermöglicht es so, die Aufgaben zwischen der Vorderachse und der Hinterachse bezüglich des Antriebs ideal aufzuteilen, wobei durch den Einsatz der fremderregten Synchronmaschine im Bereich der Hinterachse durch das nicht-bestromen der elektrischen Maschine eine elektrische Entkopplung erreicht werden kann, welche es ermöglicht, auf eine aufwändige mechanische Kupplung samt Aktuatorik in diesem Bereich zu verzichten. Dies spart Bauteile, Montage bzw. Herstellungsaufwand, und damit Kosten, sowie Bauraum und Gewicht ein.

Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass im Bereich der Vorderachse eine Trennkupplung dazu ausgebildet ist, den zweiten Rotor drehmomentübertragend mit dem ersten Vorderrad zu koppeln oder zu entkoppeln, je nach Bedarf. Diese Trennkupplung, welche gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung als schaltbarer Freilauf ausgebildet sein kann, ermöglicht so eine mechanische Trennung bei Bedarf.

Das Verfahren zum Betreiben eines solchen elektrischen Antriebssystems sieht es erfindungsgemäß vor, dass bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit, welche größer als ein erster Geschwindigkeitsschwellwert ist, mittels der Trennkupplung der zweite Rotor von dem ersten Vorderrad entkoppelt wird. Der Betrieb erfolgt dann also oberhalb des Geschwindigkeitsschwellwerts ausschließlich mit der fremderregten Synchronmaschine und damit dem Hinterrad. Dieser Betriebsbereich wird primär für schnelle Fahren mit eher kleinen bis mittleren Drehmomenten genutzt.

Ferner ist der Geschwindigkeitsschwellwert dabei erfindungsgemäß von der Gleichstromspannung oder von einem Ladezustand einer Fahrzeugbatterie abhängig. Der Schwellwert der Geschwindigkeit, bei dem die permanenterregte Synchronmaschine auf der Vorderachse abgekoppelt wird, ist also entsprechend variabel und kann proportional von der Gleichspannung abhängen. Mit dem Ladezustand oder auch der äußeren Temperatur sinkt die Gleichspannung ebenfalls, was auch dann entsprechend zu einer Reduktion des Schwellwerts der Geschwindigkeit führt, wenn die Abhängigkeit als proportional angenommen wird. Ein beispielhafter Schwellwert der Geschwindigkeit könnte beispielsweise bei ca. 130km/h liegen, welcher entsprechend für die Auslegungsspannung, also die Spannung, für welche das Gleichstromsystem des elektrischen Antriebs ausgelegt ist, angesetzt wird.

Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die kleiner als der erste Geschwindigkeitsschwellwert ist, die erste elektrische Maschine elektrisch entkoppelt wird, wenn außerdem ein Fahrpedalwert kleiner als ein Fahrpedalschwellwert ist. Es handelt sich hier also um einen Betrieb bei nicht allzu hohen Lasten, was beim Einsatz eines Kraftfahrzeugs ein außerordentlich häufiger Fall, typischerweise sogar der häufigste Fall ist. In dieser Situation wird also primär die Vorderachse genutzt, während die erste elektrische Maschine, also die fremderregte Synchronmaschine der Hinterachse, elektrisch entkoppelt wird, indem der Erregungsstrom abgeschaltet wird. In dieser Situation liegen dann von der Hinterachse lediglich die mechanischen Verluste vor, die elektrische Maschine muss nicht gegen einen elektrischen Widerstand mitgeschleppt werden.

Das elektrische Antriebssystem mit den unterschiedlichen elektrischen Maschinen im Bereich der Vorderachse einerseits und der Hinterachse andererseits ermöglicht nun eine effiziente Steigerung seiner Antriebseffizienz durch die Möglichkeit einer anwendungsindividuellen Auslegung beispielsweise des Vorderradantriebs als Effizienzantrieb und des Hinterradantriebs als Funktionsantrieb zur Erfüllung hoher Fahranforderungen. Dies gilt insbesondere für die beschriebene Variante mit der Kupplung, welche insbesondere als schaltbarer Freilauf ausgebildet ist.

Im Sinne einer solchen Aufteilung und Optimierung des Vorderradantriebs für die eine und des Hinterradantriebs für die andere Aufgabe ist es gemäß einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen elektrischen Antriebssystems ferner vorgesehen, dass eine Gesamthinterachsübersetzung größer als eine Gesamtvorderachsübersetzung ist. Unter der Gesamthinterachsübersetzung im Sinne der Erfindung ist dabei die Gesamtübersetzung von einer hinteren Seitenwelle, welche mit dem angetriebenen Rad verbunden ist, zu der ersten Rotorwelle der ersten elektrischen Maschine zu verstehen. Dementsprechend ist unter der Gesamtvorderachsübersetzung die Gesamtübersetzung von einer ersten vorderen Seitenwelle zu der zweiten Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine im Bereich des Vorderrads zu sehen. Vorzugsweise kann es vorgesehen sein, dass die Gesamthinterachsübersetzung größer als 6 und die Gesamtvorderachsübersetzung dementsprechend kleiner als 6 ist.

Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung kann es vorsehen, dass die erste elektrische Maschine als eine Axialflussmaschine ausgebildet ist. Insbesondere eine solche eignet sich ideal für die Ausgestaltung des Hinterradantriebs als Funktionsantrieb.

Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung kann die zweite elektrische Maschine als eine Radialflussmaschine ausgebildet sein, welche sich entsprechend gut als permanenterregte Synchronmaschine für den Effizienzantrieb im Bereich der Vorderachse eignet.

Sowohl der erste Rotor im Bereich der Hinterachse als auch der zweite Rotor im Bereich der Vorderachse können dabei gemäß einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung koaxial zu einem ersten Differentialgetriebe im Falle des ersten Rotors und eines zweiten Differentialgetriebes im Falle des zweiten Rotors angeordnet sein. Koaxial im Sinne der Erfindung bezeichnet dabei ein Drehen um dieselbe Drehachse.

Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung des elektrischen Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung kann es ferner vorsehen, dass die elektrische Hinterachse eine dritte elektrische Maschine aufweist, die ebenfalls als eine fremderregte Synchronmaschine und insbesondere wiederum als Axialflussmaschine ausgebildet sein kann. Diese dritte elektrische Maschine weist einen dritten Rotor auf, der dazu ausgebildet ist, das erste Hinterrad und/oder ein zweites Hinterrad anzutreiben. Der Antrieb für die Hinterachse kann also durch zwei Motoren erfolgen. Diese können beide dasselbe Rad oder insbesondere jeder ein eigenes Rad der Hinterachse entsprechend antreiben, sie können also als symmetrisch aufgeteilter Antrieb für das rechte Hinterrad einerseits und das linke Hinterrad andererseits ausgestaltet sein oder alternativ dazu beide gemeinsam das oder die Hinterräder antreiben.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann es ferner vorsehen, dass bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die kleiner als ein zweiter Geschwindigkeitsschwellwert ist, und bei einem Fahrpedalwert, der größer als der Fahrpedalschwellwert ist, sowohl die erste elektrische Maschine als auch die zweite elektrische Maschine antreibend betrieben werden, wobei bei diesen Bedingungen eine abgegebene Antriebsleistung der zweiten elektrischen Maschine größer als eine abgegebene Antriebsleistung der ersten elektrischen Maschine ist. In diesem dritten beschriebenen Betriebsbereich ist es dann so, dass beide elektrischen Maschinen betrieben werden, wobei die zweite elektrische Maschine, also die permanenterregte Synchronmaschine der Vorderachse, mit entsprechend höherer Leistung betrieben wird, die zweite elektrische Maschine also als Leistungsbereitsteller dominiert. Dieser dritte Betriebsbereich liegt dabei bei eher langsamen Geschwindigkeiten aber höheren Lasten bzw. höheren benötigten Drehmomenten. Der zweite Geschwindigkeitsschwellwert ist dabei vorteilhaft kleiner als der erste Geschwindigkeitsschwellwert.

Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann außerdem ein vierter Betriebsbereich vorgesehen sein, in dem bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit die kleiner als der erste Geschwindigkeitsschwellwert jedoch größer als der zweiter Geschwindigkeitsschwellwert ist, wobei auch hier ein Fahrpedalwert größer als der Fahrpedalschwellwert ist, sowohl die erste elektrische Maschine als auch die zweite elektrische Maschine antreibend betrieben werden, wobei die abgegebene Antriebsleistung der ersten elektrischen Maschine, also der fremderregten Synchronmaschine der Hinterachse, größer als die abgegebene Antriebsleistung der zweiten elektrischen Maschine ist. In diesem vierten Betriebsbereich werden also ebenfalls beide elektrischen Maschinen genutzt, wobei hier die erste elektrische Maschine der Hinterachse das Bereitstellen von Antriebsleistung dominiert, indem sie mit größerer Antriebsleistung als die zweite elektrische Maschine betrieben wird. Dieser vierte Betriebs be re ich steht dabei für höhere Lasten und höhere Geschwindigkeiten, die jedoch unter dem ersten Geschwindigkeitsschwellwert bleiben.

Dabei ist es so, dass die Verteilung der Leistung und damit letztlich auch die Verteilung des Drehmoments im Überlappungsbereich, also dem dritten und vierten Betriebsbereich, in welchen beide Antriebe betrieben werden aus einer effizienzoptimierten Betriebsstrategie resultiert. Erfindungsgemäß kann es dafür vorgesehen sein, dass für jeden Betriebspunkt in Abhängigkeit von der Gleichspannung des elektrischen Antriebsystems, von Raddrehzahlen und von einem angeforderten Summen- Raddrehmoment die ideale Drehmomentaufteilung zwischen der angetriebenen Vorderachse und der angetriebenen Hinterachse berechnet wird, wobei die ideale Drehmomentaufteilung auf die elektrische angetriebene Vorderachse einerseits und die elektrische angetriebene Hinterachse andererseits derart berechnet wird, dass eine abgegebene Gesamtleistung des elektrischen Antriebssystems minimiert wird.

Das angeforderte Summen-Raddrehmoment ist dabei proportional zu der Fahrpedalstellung.

Dabei setzt sich die mechanische Verlustleistung der angetriebenen Achsen im Wesentlichen aus einer Verlustleistung der Getriebe und aus einer Verlustleistung der elektrischen Maschinen zusammen. Die mechanische Verlustleistung wird vorteilhaft in Abhängigkeit von Faktoren wie der Drehzahl, des Drehmoments und der Übersetzung berechnet beziehungsweise bestimmt. Verlustkennfelder der elektrischen Maschinen berücksichtigen vorteilhaft die Abhängigkeit von der Gleichspannung, dem maximalen Gleichstrom, der Rotordrehzahl und dem Rotordrehmoment. All dies fließt in die hinsichtlich der Minimierung der Leistung des Gesamtantriebs optimierte Strategie mit ein.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des elektrischen Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung sowie des Verfahrens zum Betreiben einer Variante eines derartigen elektrischen Antriebssystems ergeben sich auch aus dem anhand der Figuren nachfolgend näher beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Antriebssystems gemäß der Erfindung; und

Fig. 2 verschiedene Betriebsbereiche in einem Diagramm der Fahrpedalstellung über der Fahrzeuggeschwindigkeit.

In der Darstellung der Figur 1 ist ein Fahrzeug 1 schematisch angedeutet. Das Fahrzeug 1 soll von einem elektrischen Antriebssystem angetrieben werden, welches eine elektrisch angetriebene Vorderachse 2 und eine elektrisch angetriebene Hinterachse 3 umfasst. Die elektrisch angetriebene Hinterachse 3 umfasst eine erste elektrische Maschine 4 mit einem ersten Rotor 5, welcher in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel über ein erstes Differentialgetriebe 6 in permanent drehmomentübertragender Verbindung zu einem angetriebenen Hinterrad 7 bzw. einer mit diesem drehfest verbundenen Seitenwelle 8 steht. Zwischen dem ersten Differentialgetriebe 6 und der Seitenwelle 8 ist dabei ein Planetengetriebe 9 angedeutet, welches als optional zu verstehen ist.

Die elektrisch angetriebene Vorderachse 2 umfasst eine zweite elektrische Maschine 10 in einem zweiten Rotor 11 , welcher über ein zweites Differentialgetriebe 12 und zwei Planetengetriebe 13, 14 angetriebene Vorderräder 16 bzw. die drehfest mit ihnen verbundenen Seitenwellen 15 dieser Vorderräder 16 antreibt. Auch hier könnte auf die beiden Planetengetriebe 13, 14 auch verzichtet werden. Im Bereich der Seitenwellen 15 der angetriebenen Vorderachse 2 sind dabei jeweils Trennkupplungen 17 in Form von schaltbaren Freiläufen vorgesehen.

Im Bereich der elektrisch angetriebenen Hinterachse 3 kann optional auch ein Aufbau mit einer weiteren dritten elektrischen Maschine 18 mit einem dritten Rotor 19 vorgesehen sein, welcher über das erste Differentialgetriebe 6 ein zweites abgetriebenes Hinterrad 20 bzw. dessen Seitenwelle 21 über ein optionales Planetengetriebe 22 antreibt. Über das erste Differentialgetriebe 6 könnten auch beide elektrischen Maschinen 4, 18 die beiden Hinterräder 7, 20 zusammen antreiben.

Das elektrische Antriebssystem für das Kraftfahrzeug 1 sieht es nun vor, dass die erste elektrische Maschine 4 sowie die dritte elektrische Maschine 18 - sofern vorhanden - jeweils als fremderregte Synchronmaschinen EESM, vorzugsweise als Axialflussmaschinen, ausgebildet sind. Dahingegen ist die zweite elektrische Maschine 10 der elektrisch angetriebenen Vorderachse 2 als permanenterregte Synchronmaschine PMSM, und hier insbesondere als Radialflussmaschine, ausgebildet.

Die beiden elektrisch angetriebenen Achsen 2, 3 haben dabei für den Betrieb des elektrischen Antriebssystems unterschiedliche Aufgaben. Die elektrisch angetriebene Vorderachse 2 dient dem Effizienzantrieb. Sie hat die Aufgabe die häufigsten kundenrelevanten Fahranforderungen zu erfüllen und das Fahrzeug im Alltagsbetrieb überwiegend anzutreiben. Der Bedarf erstreckt sich hierbei über ein vergleichsweise großes Drehzahlband, aber ein relativ geringes Drehmoment. Dies kommt der permanenterregten Synchronmaschine prinzipbedingt entgegen. Über die schaltbaren Freiläufe 17 als Trennkupplungen 17 lässt sich der Antrieb der elektrischen Vorderachse 2 bei Bedarf abschalten. Auf eine Parksperre wird hier in idealerweise zur Minimierung von Verlusten verzichtet. Die Gesamtübersetzung zwischen dem zweiten Rotor 11 der zweiten elektrischen Maschine 10 und den beiden Seitenwellen 15 der elektrisch angetriebenen Vorderachse 2 beträgt idealerweise weniger als 6.

Die elektrisch angetriebene Hinterachse 3 ist dahingegen für den sogenannten Funktionsantrieb ausgelegt. Ihre Aufgabe besteht darin hohe Fahranforderungen jenseits des Alltagsbetriebs zu erfüllen, also beispielsweise Sonderlastfälle wie dem Kickdown, das Anfahren mit Anhänger an einer Steigung und ähnliches. Die erste elektrische Maschine 4 oder die beiden elektrischen Maschinen 4, 18 sind dafür als fremderregte Synchronmaschinen, insbesondere als Axialflussmaschinen, ausgebildet. Hierbei existiert im Bereich der elektrisch angetriebenen Hinterachse 3 keine mechanische Kupplung, sondern der erste Rotor 5 bzw. der erste Rotor 5 und der dritte Rotor 19 sind permanent mit den Seitenwellen 8 bzw. 8 und 21 und verbunden. Dadurch werden keine mechanischen Kupplungselemente und keine Aktuatorik benötigt. Im Falle, dass die angetriebene Hinterachse 3 nicht angetrieben wird, bleibt diese also mechanisch verbunden, der Antrieb wird lediglich nicht bestromt, was bei den verbauten fremderregten Synchronmaschinen dazu führt, dass diese elektrisch verlustfrei mitdrehen, sodass keine elektrischen, sondern lediglich die mechanischen Verluste durch die Reibung in der elektrisch angetriebenen Hinterachse 3 entsprechend auftreten. Dabei ist es so, dass die Auswahl der elektrisch angetriebenen Hinterachse 3 für den Funktionsantrieb ideal geeignet ist, da hier aufgrund der Positionierung die Nutzbarkeit des Antriebs aufgrund der erhöhten Traktion durch die Fahrdynamik von Vorteil ist.

Die verschiedenen denkbaren Betriebsbereiche für ein solches elektrisches Antriebssystem für das Kraftfahrzeug 1 sind nun in dem schematisierten Diagramm der Figur 2 dargestellt. Dabei ist eine Fahrpedalstellung bzw. ein Fahrpedalwert S über einer Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 1 aufgetragen. Der Fahrpedalwert S ist dabei der Wert, beispielsweise in Prozent, um welchen das Fahrpedal betätigt ist.

Dieser Fahrpedalwert S ist im Wesentlichen proportional zur Summe der Antriebsdrehmomente, mithin zu einem angeforderten Gesamtantriebsdrehmoment, an den angetriebenen Fahrzeugrädern. Ein erster Betriebsbereich I ist dabei in dem Diagramm links unten zu erkennen. Er reicht von einem Fahrpedalwert mit quasi nicht betätigtem Fahrpedal bis zu einem mit gestrichelter Linie eingezeichneten Fahrpedalschwellwert S1 in der Richtung des Fahrpedalwerts S. In der Richtung der Fahrzeuggeschwindigkeit v reicht der erste Betriebsbereich I von Null bis zu einem ersten Geschwindigkeitsschwellwert v1. Dieser Bereich, welcher in der Figur 2 etwas schematisiert dargestellt ist, würde in seinem in Richtung der Fahrzeuggeschwindigkeit rechten Bereich eigentlich mit einer hyperbolisch nach unten abfallenden Kurve enden. Dies ist für die hier vorliegende Erläuterung jedoch nicht weiter relevant, sodass dies nicht eingezeichnet ist.

Ein zweiter Betriebsbereich II schließt sich für größere Fahrzeuggeschwindigkeiten v, also Fahrzeuggeschwindigkeiten v, welche größer als der erste Geschwindigkeitsschwellwert v1 sind, rechts an den ersten Betriebsbereich I an. Er überragt dabei in der Richtung des Fahrpedalwerts S den Fahrpedalschwellwert S1 nach oben. In Richtung des Fahrpedalwerts S oberhalb des Fahrpedalschwellwerts S1 schließt sich an den ersten Betriebsbereich I ein dritter Betriebsbereich III an, welcher in Richtung der Fahrzeuggeschwindigkeit v bis zu einem zweiten Geschwindigkeitsschwellwert v2 reicht, welcher kleiner als der erste Geschwindigkeitsschwellwert v1 ist. Im Bereich oberhalb des Fahrpedalschwellwerts S1 und zwischen dem ersten Geschwindigkeitsschwellwert v1 sowie dem zweiten kleineren Geschwindigkeitsschwellwert v2 liegt ein vierter Betriebsbereich IV.

Ein Betrieb im ersten Betriebsbereich I erfolgt nun beispielsweise bis zu einem Gesamtantriebsdrehmoment von ca. 3000 Nm am Rad, welcher im Wesentlichen proportional zu dem Fahrpedalwert S ist, im ausschließlichen Betrieb der permanenterregten Synchronmaschine 10, also dem Effizienzbetrieb mit der elektrisch angetriebenen Vorderachse 2. Dieser Betrieb nimmt im Alltagsbetrieb des Kraftfahrzeugs 1 den wesentlichen Teil ein. Er zeichnet sich durch vergleichsweise niedrige Gesamtantriebsdrehmomente und dementsprechend ein nicht voll durchgedrücktes Fahrpedal aus.

Der zweite Betriebsbereich II bei höherer Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs 1 und bis zu einem bei diesen Geschwindigkeiten auftretenden maximalen Gesamtantriebsdrehmoment ist der Betriebsbereich I, in welchem ausschließlich die elektrisch angetriebene Hinterachse 3 zum Einsatz kommt, also der reine Funktionsantrieb.

Die beiden Betriebsbereiche III und IV dahingegen sind Mischbereiche oder Übergangsbereiche, in denen optimiert auf die Effizienz des Gesamtantriebs hin sowohl die elektrisch angetriebene Vorderachse 2 als auch die elektrisch angetriebene Hinterachse 3 zum Einsatz kommt. In diesem Mischbetrieb der Leistungen ist es so, dass in dem dritten Betriebsbereich III die elektrisch angetriebene Vorderachse 2 und damit die permanenterregte Synchronmaschine 10 dominant ist, die fremderregte Synchronmaschine 4 bzw. die fremderregten Synchronmaschinen 4, 18 der elektrisch angetriebenen Hinterachse 3 liefern lediglich kleine Leistungsteile hinzu. Oberhalb des zweiten Geschwindigkeitsschwellwerts v2 kommt es dann bei höheren geforderten Drehmomenten und damit bei einem Fahrpedalwert S über dem Fahrpedalschwellwert S1 zu einem Antrieb mit beiden angetriebenen Achsen 2, 3, bei welchem nun jedoch die erste elektrische Maschine 4 bzw. die erste elektrische Maschine 4 und die dritte elektrische Maschine 18 der elektrisch angetriebenen Hinterachse 3 hinsichtlich der Bereitstellung von Antriebsleistung dominieren.