BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für eine elektrifizierte Fahrzeugachse eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 .

Eine elektrifizierte Fahrzeugachse eines zweispurigen, elektrisch betriebenen Fahrzeugs weist eine Elektromaschine auf, die über ein Getriebe auf Antriebswellen abtreibt, die zu Fahrzeugrädern der Fahrzeugachse geführt sind. Zudem weist die Fahrzeugachse ein Ölversorgungssystem mit einem Ölmodul auf, das die Elektromaschine und das Getriebe mit Öl versorgt.

In einer gattungsgemäßen Antriebsvorrichtung ist das Ölmodul, die Elektromaschine und das Getriebe zu einer Baueinheit zusammengefügt. In der Baueinheit ist das Ölmodul an einer Fügeebene an das Getriebe geflanscht. Ferner versorgt das Ölmodul über Versorgungsleitungen sowohl das Getriebe als auch die Elektromaschine mit Öl. Das Öl wird von der Elektromaschine sowie vom Getriebe über Rückführleitungen wieder zurück zum Ölmodul geführt.

Im Stand der Technik sind die Versorgungsleitungen sowie die Rückführleitungen als separate Leitungselemente im Ölversorgungssystem in bauteilaufwendiger Weise verbaut.

Aus der DE 10 2010 041 415 A1 ist eine in Verbundbauweise hergestellte Baueinheit eines Getriebegehäuses bekannt. Aus der DE 103 05 781 B4 ist eine mehrstufige Schmierölpumpe bekannt. Aus der DE 101 43 929 A1 ist eine Getriebesteuervorrichtung bekannt. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Antriebsvorrichtung für eine elektrifizierte Fahrzeugachse eines Fahrzeugs bereitzustellen, deren Ölversorgungssystem mit im Vergleich zum Stand der Technik reduziertem Bauteilaufwand herstellbar ist.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.

Die Erfindung geht von einer Antriebsvorrichtung für eine elektrifizierte Fahrzeugachse eines Fahrzeugs aus, die eine Elektromaschine, ein Getriebe und ein Ölmodul aufweist. Das Ölmodul versorgt die Elektromaschine und das Getriebe mit Öl. Zudem ist die Elektromaschine, das Getriebe und das Ölmodul zu einer Baueinheit zusammengefügt. In der Baueinheit ist das Ölmodul an einer Fügeebene an das Getriebe geflanscht. Das Ölmodul versorgt über zumindest eine Versorgungsleitung die Elektromaschine und das Getriebe mit Öl. Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ist die Versorgungsleitung nicht als ein separates Leitungselement verbaut, sondern vielmehr als ein Kanal ausgebildet, der in der Fügeebene zwischen dem Ölmodul und dem Getriebe verläuft. Der Kanal ist aus einem modulseitigen Kanalsegment und aus einem getriebeseitigen Kanalsegment aufgebaut. Die beiden Kanalsegmente begrenzen zusammen einen öldurchströmten Kanalquerschnitt.

In einer technischen Umsetzung weist das Ölmodul ein Modulgehäuse auf, an dem eine Pumpeneinheit, ein Wärmetauscher, ein Ölfilter und ein Öltank ausgebildet bzw. montiert sind. Diese sind Bestandteil eines Ölversorgungssystems, bei dem die Elektromaschine und/oder das Getriebe jeweils in einem Hydraulikkreis eingebunden sind, in dem Öl umgewälzt wird. Das Modulgehäuse sowie das Getriebegehäuse können als Metallgussteile ausgebildet sein. In diesem Fall kann das modulseitige Kanalsegment materialeinheitlich und/oder einstückig am Modulgehäuse angeformt sein. In gleicher Weise kann das getriebeseitige Kanalsegment materialeinheitlich und/oder einstückig am Getriebegehäuse angeformt sein. Für die Funktionsfähigkeit des Ölversorgungssystem ist ein ausreichend großer Kanalquerschnitt des zwischen dem Modulgehäuse und dem Getriebegehäuse integrierten Kanals von Relevanz. Vor diesem Hintergrund kann das modulseitige Kanalsegment und/oder das getriebeseitige Kanalsegment einen mit Bezug auf die Fügeebene zurückgesetzten Kanalboden aufweisen, von dem Kanalwände in Richtung Fügeebene bis zu einer Kontaktfläche hochgezogen sind. Im Zusammenbauzustand können die einander zugewandten Kontaktflächen der Kanalsegmente in Dichtanlage sein. Die Dichtanlage kann weitgehend öldicht ausgelegt sein. Gegebenenfalls kann eine geringfügige Ölleckage zwischen den Kontaktflächen der Kanalsegmente erfolgen.

An der Fügeebene können eine insbesondere schalenförmige Modulgehäusewand und eine insbesondere schalenförmige Getriebegehäusewand einen Zwischenraum definieren, in dem der erfindungsgemäße Kanal verläuft. Die Modulgehäusewand und die Getriebegehäusewand können an der Fügeebene mit einer umlaufenden Flanschverbindung miteinander verbunden sein. An der Flanschverbindung sind Gehäuseflansche des Modulgehäuses und des Getriebegehäuses miteinander in Verbindung, gegebenenfalls unter Zwischenlage eines Dichtelements. Auf diese Weise kann der Zwischenraum hermetisch öldicht nach außen abgedichtet sein. Aus dem Kanal austretendes Leckageöl kann sich daher bodenseitig im Zwischenraum sammeln und von dort an einer Rückführstelle zum Ölmodul rückgeführt werden. Dadurch ist eine fertigungstechnisch aufwendige hermetische Öldichtung des Kanals nicht erforderlich.

In einer konkreten Ausführungsform kann eine Elektromaschinenversorgungsleitung von einer Pumpeneinheit des Ölmoduls bis zur Elektromaschine geführt sein. In der Elektromaschinenversorgungsleitung kann in gängiger Praxis ein Wärmetauscher und ein Ölfilter angeordnet sein. In diesem Fall kann die Elektromaschinenversorgungsleitung aufgeteilt sein in eine erste Teilleitung, die sich zwischen der Pumpeneinheit und dem Wärmetauschereinlass erstreckt, eine zweite Teilleitung, die sich zwischen dem Wärmetauscherauslass und dem Ölfiltereinlass erstreckt, und in eine dritte Teilleitung aufgeteilt sein, die sich zwischen dem Filterauslass und der Elektromaschine erstreckt. Der Wärmetauscher kann außenseitig an einer Modulgehäuse-Montagefläche befestigt sein. Demgegenüber kann der Ölfilter sowie die Pumpeneinheit in einem hohlzylindrischen Gehäuseabschnitt des Modulgehäuses angeordnet sein. Der Öltank kann ebenfalls materialeinheitlich und einstückig im Modulgehäuse ausgebildet sein.

Die obige erste Teilleitung kann als ein erfindungsgemäßer Kanal ausgebildet sein. Dieser kann an einer, in der Modulgehäusewand ausgebildeten Kanalöffnung in Strömungsverbindung mit dem gehäuseaußen positionierten Wärmetauschereinlass sein. Die zweite Teilleitung kann ebenfalls als Kanal ausgebildet sein. Dieser kann an einer, in der Modulgehäusewand befindlichen Kanalöffnung in Strömungsverbindung mit dem ebenfalls gehäuseaußen positionierten Wärmetauscherauslass sein. Ferner kann der (die zweite Teilleitung bildende) Kanal an einer weiteren Kanalöffnung in den Ölfilter münden.

In einer weiteren konkreten Ausführungsform kann eine Getriebeversorgungsleitung von der Pumpeneinheit bis zum Getriebe geführt sein. Die Getriebeversorgungsleitung kann zumindest teilweise als erfindungsgemäßer Kanal ausgeführt sein. Ferner kann die Pumpeneinheit als eine Mehrstufenpumpe mit gemeinsamer Antriebswelle ausgebildet sein, deren Stufen sowohl als Druckpumpe als auch als Säugpumpe arbeiten.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 in einem Blockschaltdiagramm eine Antriebsvorrichtung für eine elektrifizierte Fahrzeugachse eines Fahrzeugs;

Fig. 2 in einer perspektivischen Skizze die Antriebsvorrichtung; Fig. 3a und 3b jeweils eine Modulgehäusewand (Fig. 3a) und eine damit zusammenwirkende Getriebegehäusewand (Fig. 3b);

Fig. 4a und 4b jeweils grobschematische Ansichten der Modulgehäusewand und der Getriebegehäusewand im Zusammenbaustand (Fig. 4a) und im auseinandergebauten Zustand (Fig. 4b).

In der Figur 1 ist in einem vereinfachten Blockschaltdiagramm eine Antriebsvorrichtung für eine Fahrzeugachse eines zweispurigen Fahrzeugs gezeigt. Die Fahrzeugachse weist eine Elektromaschine 1 auf, die im Quereinbau achsparallel zu den, zu den Fahrzeugrädern geführten Antriebswellen 3, 4 angeordnet ist. Die Rotorwelle 5 der Elektromaschine 1 ist über ein Getriebe 7 in trieblicher Verbindung mit den beiden Antriebswellen 3, 4. In der Figur 1 weist das Getriebe 7 eine doppelte Stirnradstufe auf, die in trieblicher Verbindung mit einem eingangsseitigen Zahnrad 9 eines Achsdifferenzials 11 ist. Das Achsdifferenzial 11 treibt beidseitig auf die zu den Fahrzeugrädern geführten Antriebswellen 3, 4 ab. Zudem weist die Antriebsvorrichtung ein Ölmodul 13 auf, dessen Aufbau nachfolgend nur insoweit beschrieben ist, als es für das Verständnis der Erfindung erforderlich ist. Demzufolge weist das Ölmodul 13 einen Öltank 15 auf, der über eine Saugleitung mit einer Mehrstufenpumpe 17 verbunden ist. Von der Mehrstufenpumpe 17 führt eine Elektromaschinenversorgungsleitung 21 zur Elektromaschine EM, um diese mit Öl zu versorgen. Von der Elektromaschine EM wird Öl über eine Rückführleitung in Richtung Mehrstufenpumpe 17 abgesaugt. In der Elektromaschinenversorgungsleitung 21 ist ein Wärmetauscher 22 und ein Ölfilter 24 angeordnet, die ebenfalls Bestandteile des Ölmoduls 13 sind.

Wie aus der Figur 1 weiter hervorgeht, ist die Elektromaschinenversorgungsleitung 21 aufgeteilt in eine erste Teilleitung 16, eine zweite Teilleitung 18 und in eine dritte Teilleitung 20. Die erste Teilleitung 16 verbindet einen Pumpenauslass 26 mit einem Wärmetauschereinlass 28; die zweite Teilleitung 18 verbindet den Wärmetauscherauslass 30 mit dem Ölfiltereinlass 32, während die dritte Teilleitung 20 den Ölfilterauslass 34 mit der Elektromaschine 1 verbindet. Zusätzlich führt eine Getriebeversorgungsleitung 19 von der Mehrstufenpumpe 17 zum Getriebe 7. Über die Getriebeversorgungsleitung 19 wird Öl zu Zahneingriffsstellen des Getriebes 7 geführt. Das Öl tropft von den Zahneingriffsstellen ab, sammelt sich in einem Ölsumpf und wird von dort über eine weitere Rückführleitung in Richtung Mehrstufenpumpe 17 abgesaugt.

In der Figur 2 sind die Elektromaschine 1 , das Getriebe 7 und das Ölmodul 13 zu einer Baueinheit zusammengefügt. In der Baueinheit sind die Elektromaschine 1 und das Ölmodul 13 achsparallel angeordnet sowie zueinander über einen Axialabstand Ax beabstandet. Zudem sind die Elektromaschine 1 und das Ölmodul 13 über Flanschverbindungen 27, 29 am Getriebe 7 angeflanscht. Der Elektromaschine 1 ist eine (mit gepunkteter Linie angedeutete) Leistungselektronik 31 zugeordnet. Diese befindet sich auf der Oberseite der Baueinheit.

Das Ölmodul 13 weist in der Figur 2 oder 3 ein Modulgehäuse 33 auf, das als ein Gussbauteil ausgeführt ist, an dem die Mehrstufenpumpe 17, der Wärmetauscher 22 und der Ölfilter 24 montiert sind. Der Öltank 15 ist im Modulgehäuse 33 als ein nicht gezeigter Ringraum integriert, der eine Wellendurchführung 35 im Modulgehäuse 33 begrenzt. Durch die Wellendurchführung 35 ist eine nicht gezeigte Antriebswelle 3, 4 vom Getriebe 7 zu einem der Fahrzeugräder geführt.

Gemäß der Figur 2 ist das Getriebegehäuse 37 zweiteilig aufgebaut mit einem Zwischengehäuse 39 und einem Gehäusedeckel 41. Das Zwischengehäuse 39 ist in Axialrichtung zwischen dem Modulgehäuse 33 und dem Gehäusedeckel 41 positioniert. An einer Fügeebene F (Figur 4a) ist das Modulgehäuse 33 mit einer schalenförmigen Modulgehäusewand 43 in Flanschverbindung 29 mit einer ebenfalls schalenförmigen Getriebegehäusewand 45 des Zwischengehäuses 39, in dessen Innenraum 40 die in der Figur 1 gezeigten Getriebekomponenten angeordnet sind. Zwischen der Modulgehäusewand 43 und der Getriebegehäusewand 45 ist ein Zwischenraum 47 definiert, der mittels der umlaufenden Flanschverbindung 29 nach gehäuseaußen hermetisch öldicht abgedichtet ist. Beispielhaft ist in der Figur 4a ein Dichtelement 36 zwischen den Gehäuseflanschen der Flanschverbindung 29 angeordnet.

Ein Kem der Erfindung besteht darin, dass die Versorgungsleitungen 19, 21 zumindest teilweise als in der Fügeebene F zwischen Ölmodul 13 und Getriebe 7 verlaufende Kanäle ausgebildet sind. Jeder dieser Kanäle ist gemäß der Figuren 4a und 54b aus einem modulseitigen Kanalsegment 49 und aus einem getriebeseitigen Kanalsegment 51 aufgebaut. Die beiden Kanalsegmente 49, 51 begrenzen in der Figur 4a einen öldurchströmten Kanalquerschnitt. Zudem ist das modulseitige Kanalsegment 49 matenaleinheitlich und einstückig an der Modulgehäusewand 43 angeformt, während das getriebeseitige Kanalsegment 51 matenaleinheitlich und einstückig an der Getriebegehäusewand 45 angeformt ist.

Gemäß den Figuren 3a und 3b sind die ersten und zweiten Teilleitungen 16, 18 der Elektromaschinenversorgungsleitung 21 als solche Kanäle realisiert. In gleicher Weise ist auch die Getriebeversorgungsleitung 19 als Kanal realisiert.

Jedes der Kanalsegmente 49, 51 weist einen mit Bezug auf die Fügeebene F zurückgesetzten Kanalboden 53 auf, von dem Kanalwände 55 in Richtung Fügeebene F bis zu einer Kontaktfläche 57 hochgezogen sind. Im Zusammenbauzustand (Figur 4a) sind die Kontaktflächen 57 der beiden einander zugewandten Kanalsegmente 49, 51 zueinander in Dichtanlage. Beispielhaft ist in der Figur 4a der Verlauf der ersten Teilleitung 16 dargestellt. Demnach führt die erste Teilleitung 16 von dem Pumpenauslass 26 über die als Kanal ausgebildete erste Teilleitung 16 bis zu einer Kanalöffnung 59, die eine Strömungsverbindung mit dem Wärmetauschereingang 28 des außenseitig an der Modulgehäusewand 43 angeordneten Wärmetauschers 22 herstellt. Die zweite Teilleitung 18 ist gemäß der Figur 4a ebenfalls als Kanal ausgebildet, der an einer Kanalöffnung 61 in Strömungsverbindung mit dem Wärmetauscherauslass 30 ist und an einer weiteren Kanalöffnung (nicht gezeigt) in den Ölfilter 24 mündet. Gemäß der Figur 4a sind die Kontaktflächen 57 der Kanalsegmente 49, 51 sowie die Kontaktflächen 63 der umlaufenden Flanschverbindung 29 in derselben Fügeebene F angeordnet. Wie aus der Figur 4a hervorgeht, kann aus der, als Kanal realisierten Teilleitung 16 Leckageöl L austreten. Das aus dem Kanal austretende Leckageöl L kann sich bodenseitig im Zwischenraum 47 sammeln und wird von dort an einer Absaugstelle A in Richtung Ölmodul 13 rückgeführt.

BEZUGSZEICHENLISTE:

1 Elektromaschine

3, 4 Antriebswellen

5 Rotorwelle

7 Getriebe

9 Eingangszahnrad

11 Achsdifferenzial

13 Ölmodul

15 Öltank

16 erste Teilleitung

17 Mehrfachpumpe

18 zweite Teilleitung

19 Getriebeversorgungsleitung

20 dritte Teilleitung

21 Elektromaschinenversorgungsleitung

26 Pumpenauslass

27 Flanschverbindung

28 Wärmetauschereinlass

29 Flanschverbindung

30 Wärmetauscherauslass

31 Leistungselektronik

32 Ölfiltereinlass

33 Modulgehäuse

34 Ölfilterauslass

36 Dichtelement

37 Getriebegehäuse

39 Zwischengehäuse

40 Innenraum des Zwischengehäuses

41 Gehäusedeckel

43 Modulgehäusewand

45 Getriebegehäusewand

47 Zwischenraum

49 modulseitiges Kanalsegment 51 gehäuseseitiges Kanalsegment

53 Kanalboden

55 Kanalwände

57 Kontaktfläche

59, 61 Kanalöffnungen

63 Kontaktflächen der Flanschverbindung 29

A Absaugstelle

F Fügeebene

L Leckageöl

Ax Axialabstand