DE102005010516A1

DE102005010516A1 - Electrical drive for e.g. track vehicle, has prime movers propelling connecting shafts, where speed transformation ratio of one shaft is opposite to ratio of other shaft, where ratios are compensated during rotation of prime movers

Info

Publication number: DE102005010516A1
Application number: DE200510010516
Authority: DE
Inventors: Max Dipl.-Ing. Bachmann
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2005-03-08
Filing date: 2005-03-08
Publication date: 2006-09-21

Abstract

The system has two continuously variable and controllable electrical prime movers (26, 36) with summing units. One prime mover propels a connecting shaft (30) and another prime mover propels another connecting shaft (40) that is connected with sun gears of the summing unit. Speed transformation ratio of one shaft is opposite to ratio of the other shaft, where the ratios are compensated during rotation of the prime movers.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Antriebssystem für den Antrieb der beiden Räder eines Antriebsräderpaares für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to an electric drive system for the drive the two wheels a drive wheel pair for a Vehicle according to the generic term of claim 1.

Derartige Antriebssysteme werden in Fahrzeugen mit Rutschlenkung, also beispielsweise in Kettenfahrzeugen oder Radfahrzeugen eingesetzt, bei denen zur Kurvenfahrt jeweils die kurveninnere Kette oder die kurveninneren Antriebsräder gegenüber der kurvenäußeren Kette beziehungsweise den kurvenäußeren Antriebsrädern verlangsamt werden. Im einfachsten Fall werden zu diesem Zweck die innere Kette bzw. die inneren Antriebsräder abgebremst. Insbesondere bei schweren Kettenfahrzeugen bedarf es hierzu an der kurveninneren Kette erheblicher Bremsleistungen, die im allgemeinen als Antriebsleistung verloren geht.such Drive systems are used in vehicles with slipping, so for example used in tracked vehicles or wheeled vehicles in which Cornering respectively the inside of the bend or the inside of the bend drive wheels across from the outside chain or the outside drive wheels slowed down become. In the simplest case, for this purpose, the inner chain or the inner drive wheels braked. Especially with heavy tracked vehicles is needed this at the inside of the curve considerable braking power, the generally lost as drive power.

Es sind auch bereits elektrische Antriebssysteme mit zwei elektrischen Antriebsmaschinen bekannt, die es erlauben, die beispielsweise an den kurveninneren Antriebsrädern nicht benötigte Leistung zu den kurvenäußeren Antriebsrädern zu transferieren, so dass die Gesamtantriebsleistung auch beim Durchfahren einer Kurve erhalten bleibt.It are already electric drive systems with two electric Drive machines known that allow, for example, to the inside drive wheels not needed Performance to the outside drive wheels too transfer, so that the overall drive power even when driving through a curve is preserved.

Neben der Möglichkeit, einen Leistungstransfer auf elektrischem Wege von der dem kurveninneren Antriebsrad zuzuordnenden Antriebsmaschine zu der dem kurvenäußeren Antriebsrad zuzuordnenden Antriebsmaschine durchzuführen, besteht auch die Möglichkeit einer Leistungsübertragung zwischen der linken und der rechten Antriebsseite auf mechanischem Wege.Next The possibility, a power transfer by electrical means from the inside of the bend Drive wheel attributable drive machine to the outside drive wheel To perform attributable engine, there is also the possibility a power transmission between the left and right drive side on mechanical Ways.

Bei herkömmlichen Antriebssystemen dieser Gattung besteht ganz allgemein das Problem, dass bei gleicher Leistungsabgabe die langsameren Räder ein höheres Drehmoment erhalten. Da sich Drehzahl und Drehmoment gleichsinnig auf die Antriebe auswirken, werden die Antriebe zwangsweise ungleich belastet. Die Antriebe müssen demnach in solchen Fällen auf unterschiedlichem Leistungsniveau betrieben werden. Dies bedingt, dass eine der Antriebsmaschinen zuerst an ihre Leistungsgrenze stößt. Im mittleren Drehzahlbereich können die Antriebsmaschinen zwar über ihre Nennleistung betrieben werden. In den oberen Drehzahlbereichen stößt man jedoch an die genannten Grenzen. Die volle Leistungsumsetzung über den ganzen Drehzahlbereich wird deshalb nur mit entsprechender Überdimensionierung (10 % bis 50 %) der Antriebsmaschinen erreicht.at usual Drive systems of this type generally has the problem that at the same power output, the slower wheels higher Obtained torque. Since speed and torque in the same direction affect the drives, the drives are forcibly uneven loaded. The drives must accordingly in such cases be operated at different levels of performance. This requires that one of the prime mover first reaches its performance limit. In the middle Speed range can the prime movers over their rated power to be operated. In the upper speed ranges but you come across to the mentioned limits. The full power conversion over the whole speed range is therefore only with appropriate oversizing (10% to 50%) of the drive machines achieved.

Durch die US 5,445,234 ist bereits ein elektrisches Antriebssystem der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art mit zwei elektrischen Antriebsmaschinen bekannt, bei dem eine Leistungsübertragung zwischen linker und rechter Seite zumindest teilweise auf mechanischem Wege erfolgt. Zu diesem Zweck sind die beiden Hohlräder der linken und rechten Summiereinheit durch eine einen ersten Getriebezug bildende Verbindungswelle drehstarr miteinander verbunden, während die beiden Sonnenräder der Summiereinheiten über einen Getriebezug gekoppelt sind, der auch die beiden Antriebsmaschinen miteinander koppelt. Damit bei einer Kurvenfahrt die beiden Antriebsmaschinen mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden können, weist dieser letztgenannte Getriebezug mittig ein Differentialgetriebe auf. Diese Konstruktion ist konstruktiv und auch hinsichtlich des benötigten Einbauraumes verhältnismäßig aufwendig.By the US 5,445,234 is already an electric drive system referred to in the preamble of claim 1 type with two electric drive machines, in which a power transmission between the left and right side takes place at least partially by mechanical means. For this purpose, the two ring gears of the left and right summing unit are rotationally rigidly interconnected by a connecting shaft forming a first gear train, while the two sun gears of the summing units are coupled via a gear train which also couples the two driving machines together. Thus, when cornering the two prime movers can be operated at different speeds, this latter gear train centered on a differential gear. This construction is constructive and relatively expensive in terms of the required installation space.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Antriebssystem der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, welches bei einfachem Aufbau einen bedarfsgerechten Leis tungstransfer von den kurveninneren Antriebsrädern zu den kurvenäußeren Antriebsrädern auf mechanischem Wege erlaubt.In front In this background, the invention is based on the object Electric drive system in the preamble of claim 1 to create said type, which with a simple structure a needs-based Power transfer from the inside drive wheels on the outside drive wheels allowed by mechanical means.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruches, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.The solution This object is apparent from the features of the main claim, while advantageous embodiments and developments of the invention the dependent claims are removable.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ganz allgemein bei einer Antriebsverbindung von einer Antriebsmaschine zu zwei angetriebenen Aggregaten bei ungleichen Übersetzungsverhältnissen mit einer Drehzahländerung der Antriebsmaschine sich nicht nur die Drehzahlen der Aggregate, sondern auch das Drehzahlverhältnis dieser Aggregate zueinander ändert. Bei der vorliegenden Erfindung wird dieser Effekt dahingehend ausgenutzt, dass trotz der starren Kopplung der beiden Summiereinheiten mittels der beiden Getriebezüge durch eine Drehzahländerung einer jeden der beiden Antriebsmaschinen die Drehzahl eines der Antriebsräder gegenüber dem anderen geändert werden kann. Dabei wird der ungleiche Antrieb der Summiereinheiten durch eine Antriebsmaschine infolge des entgegengesetzt ungleichen Antriebes der Summiereinheiten durch die andere Antriebsmaschine exakt kompensiert, wenn beide Antriebsmaschinen mit gleicher Drehzahl laufen.Of the Invention is based on the finding that in general a drive connection from a prime mover to two driven units with unequal gear ratios with a speed change the prime mover not only the speeds of the aggregates, but also the speed ratio this aggregates changes to each other. In the present invention, this effect is exploited to that despite the rigid coupling of the two summing units means the two gear trains by a speed change each of the two prime movers the speed of one of drive wheels across from changed the other can be. In this case, the unequal drive of the summing units a prime mover due to the opposite unequal drive the summation units are exactly compensated by the other drive machine, when both prime movers are running at the same speed.

Wenn die Drehzahl einer ersten Antriebsmaschine reduziert, die Drehzahl der zweiten Antriebsmaschine jedoch beibehalten wird, dann verlangsamt sich ein Antriebsrad stärker als das andere. Durch eine sinnvolle Ansteuerung der Antriebsmaschinen kann erreicht werden, dass sich das kurveninnere Rad im gleichen Maße verlangsamt, wie sich das kurvenäußere Rad beschleunigt, so dass eine Kurve ohne Tempoverlust durchfahren werden kann.If the speed of a first prime mover is reduced but the speed of the second prime mover is maintained, then one drive wheel slows more than the other. Through a meaningful control of the drive machines can be achieved that the inside wheel slows to the same extent as the outside wheel accelerates, so that a curve can be traversed without loss of speed.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Summiereinheiten jeweils Planetenradgetriebe sind, deren Planeten radträger das Ausgangsglied bilden, wobei ein jeweils mit den Planetenrädern in Eingriff stehendes Sonnenrad das erste Übertragungsglied und ein ebenfalls mit den Planetenrädern in Eingriff stehendes Hohlrad das zweite Übertragungsglied bilden.According to one preferred embodiment of the invention it is provided that the Summing units are each planetary gear, the planet wheel carrier the Form output member, wherein one in each case with the planetary gears in Engaging sun gear, the first transmission element and a likewise with the planet wheels engaged ring gear form the second transmission member.

Gemäß den weiter vorne stehenden Ausführungen werden die Sonnenräder von der ersten Antriebsmaschine über den ersten Getriebezug mit ungleichen Übersetzungsverhältnissen angetrieben, während die Hohlräder von der zweiten Antriebsmaschine über den zweiten Getriebezug mit umgekehrt ungleichen Übersetzungsverhältnissen angetrieben werden.According to the continue front standing versions become the sun wheels from the first drive machine over the first gear train with unequal gear ratios driven while the ring gears from the second prime mover via the second gear train with inversely unequal gear ratios are driven.

Gemäß einer besonders günstigen konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hohlräder der beiden Summiereinheiten zueinander fluchten und über eine mit der ersten Antriebsmaschine antriebsverbundene erste Verbindungswelle direkt miteinander drehfest verbunden sind, und dass die Sonnenräder der beiden Summiereinheiten zueinander fluchten und über eine mit der zweiten Antriebsmaschine antriebsverbundene zweite Verbindungswelle drehfest miteinander verbunden sind. Diese Anordnung erlaubt es vorteilhaft, beispielsweise im Falle von einzeln gefederten Antriebsrädern die zugeordneten Gelenkwellen direkt an die Summiereinheiten anzuschließen.According to one especially favorable constructive embodiment of the invention is provided that the ring gears the two summation units are aligned with each other and over a drive-connected first connecting shaft with the first drive machine are directly connected to each other in a rotationally fixed manner, and that the sun gears of the two summation units are aligned with each other and one with the second drive machine drive-connected second connecting shaft rotation with each other are connected. This arrangement allows advantageous, for example in the case of individually sprung drive wheels, the associated propeller shafts directly to the summing units.

Die Antriebsverbindung der ersten Verbindungswelle zu den Hohlrädern erfolgt in der Weise, dass die erste Verbindungswelle an ihren beiden Enden jeweils ein Zahnrad trägt, deren jedes mit einer an dem jeweils zugeordneten Hohlrad ausgebildeten Außenverzahnung im Eingriff ist.The Drive connection of the first connecting shaft to the ring gears takes place in the way that the first connecting shaft at both ends each carries a gear, each of which is formed with an outer toothing formed on the respectively assigned ring gear is engaged.

Die Antriebsmaschinen können jeweils direkt mit den zugeordneten Verbindungswellen antriebsverbunden sein. Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Antriebsmaschinen jedoch jeweils einen Elektro motor und ein diesem nachgeordnetes Planetenradgetriebe, welches die Drehzahl des zugeordneten Elektromotors in eine für den Antrieb der Verbindungswellen passende Drehzahl umwandelt, bevorzugt reduziert. Die Planetenradgetriebe können gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch als zweistufig schaltbare Getriebe ausgebildet sein und damit etwa die Funktion eines Vorgelegegetriebes haben.The Drive machines can each directly connected drive-connected with the associated connecting shafts be. According to one However, other embodiments of the invention include the prime movers each an electric motor and a subordinate planetary gear, which the speed of the associated electric motor in one for the drive the connecting shaft converts appropriate speed, preferably reduced. The planetary gear can according to a Another embodiment of the invention as a two-stage switchable Be formed gear and thus about the function of a countershaft transmission to have.

Die Anordnung der Antriebsmaschinen in bezug auf die Summiereinheiten kann abhängig von den vorhandenen Platzverhältnissen unterschiedlich gestaltet sein. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung stehen die Ausgangswellen der Antriebsmaschinen jeweils senkrecht zu den zugeordneten Verbindungswellen und sind mit diesen über eine Kegelradpaarung antriebsverbunden. Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung stehen die Ausgangswellen der Antriebsmaschinen jeweils parallel zu den zugeordneten Verbindungswellen und sind mit diesen über eine Stirnradpaarung antriebsverbunden.The Arrangement of the drive machines with respect to the summation units can be dependent from the available space be designed differently. According to one embodiment of the invention the output shafts of the drive machines are each vertical to the associated connection shafts and are with these over a Bevel gear pair drive-connected. According to another embodiment The invention relates to the output shafts of the drive machines respectively parallel to the associated connecting shafts and are with these over a Spur gear pairing drive-connected.

Zudem kann vorgesehen sein, dass die erste Antriebsmaschine und die zweite Antriebsmaschine mit ihren jeweiligen Elektromotoren und Planetenradgetrieben in Fahrzeuglängsrichtung axial hintereinander oder quer zu dieser nebeneinander angeordnet sind.moreover can be provided that the first drive machine and the second Drive machine with their respective electric motors and planetary gearboxes in the vehicle longitudinal direction arranged axially one behind the other or transversely to this side by side are.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Several embodiments The invention are illustrated in the drawings and described in more detail below. Show it:

1 schematisch ein Prinzipschaltbild eines elektrischen Antriebssystems gemäß der Erfindung, 1 1 is a schematic diagram of an electric drive system according to the invention;

2 schematisch ein Schaltbild eines Antriebssystems für den Antrieb von zwei Rädern eines Antriebsräderpaares, und 2 schematically a diagram of a drive system for driving two wheels of a drive wheel pair, and

3 schematisch ein Schaltbild eines Antriebssystems für den Antrieb der beiden Ketten eines Kettenfahrzeuges. 3 schematically a diagram of a drive system for driving the two chains of a tracked vehicle.

In 1 ist mit 2 eine erste Summiereinheit beispielsweise für den Antrieb des linken Rades eines Antriebsräderpaares und mit 4 eine zweite Summiereinheit für den Antrieb des rechten Rades des Antriebsräderpaares bezeichnet. Die beiden Fahrzeugseiten Rechts und Links sind hier durch die Buchstaben R beziehungsweise L gekennzeichnet.In 1 is with 2 a first summing unit, for example, for driving the left wheel of a drive wheel pair and with 4 denotes a second summing unit for driving the right wheel of the drive wheel pair. The two sides of the vehicle, right and left, are identified by the letters R and L respectively.

Die erste Summiereinheit 2 umfasst einen drehbar gelagerten Planetenradträger 6, welcher eine mit dem linken Rad verbundene Abtriebswelle 8 antreibt, und welcher mehrere drehbar gelagerte Planetenräder 10 trägt. Die Planetenräder 10 sind einerseits im Zahneingriff mit der Außenverzahnung eines zentralen Sonnenrades 12 und andererseits mit der Innenverzahnung eines Hohlrades 14.The first summation unit 2 includes a rotatably mounted planet carrier 6 which is an output shaft connected to the left wheel 8th drives, and which several rotatably mounted planet gears 10 wearing. The planet wheels 10 are on the one hand in meshing with the external teeth of a central sun gear 12 and on the other hand with the internal teeth of a ring gear 14 ,

Die zweite Summiereinheit 4 ist gleich aufgebaut wie die erste Summiereinheit 2, und sie umfasst einen Planetenradträger 16, welcher mit einer Abtriebswelle 18 verbunden ist, an dem der Planetenradträger 16 drehbar gelagerte Planetenräder 20 trägt, die mit einem zentralen Sonnenrad 22 und einem Hohlrad 24 kämmen.The second summation unit 4 is the same as the first summation unit 2 and it includes a planet carrier 16 , which has an output shaft 18 is connected to which the planet carrier 16 rotatably mounted planet gears 20 carries with a central sun gear 22 and a ring gear 24 comb.

Die Sonnenräder 12 beziehungsweise 22 der beiden Summiereinheiten 6 beziehungsweise 16 bilden erste Übertragungsglieder zum Einleiten eines Antriebsdrehmomentes, und die Hohlräder 14 beziehungsweise 24 bilden zweite Übertragungsglieder zum Einleiten eines weiteren Antriebsdrehmomentes. Die beiden Antriebsdrehmomente werden in den Summiereinheiten summiert und über die Abtriebswellen 8 beziehungsweise 18 auf die zugeordneten Räder übertragen.The sun wheels 12 respectively 22 of the two summation units 6 respectively 16 Form first transmission members for introducing a driving torque, and the ring gears 14 respectively 24 form second transmission elements for introducing a further drive torque. The two drive torques are summed in the summation units and via the output shafts 8th respectively 18 transferred to the assigned wheels.

Eine erste, in der 1 nicht dargestellte, jedoch durch einen Pfeil 26 symbolisierte Antriebsmaschine treibt einen ersten Getriebezug 28 an, welcher aus einer Verbindungswelle 30 gebildet ist, an deren beiden Enden jeweils ein Zahnrad 32 beziehungsweise 34 angeordnet ist. Das der ersten Summiereinheit 2 zugeordnete Zahnrad 32 ist mit einer Außenverzahnung des Hohlrades 14 im Eingriff, während das der zweiten Summiereinheit 4 zugeordnete Zahnrad 34 ist mit einer Außenverzahnung des Hohlrades 24 kämmt.A first, in the 1 not shown, but by an arrow 26 symbolized prime mover drives a first gear train 28 on, which consists of a connecting shaft 30 is formed, at the two ends of each a gear 32 respectively 34 is arranged. That of the first summation unit 2 associated gear 32 is with an external toothing of the ring gear 14 engaged during the second summing unit 4 associated gear 34 is with an external toothing of the ring gear 24 combs.

Eine zweite, in 1 nicht dargestellte, jedoch durch den Pfeil 36 symbolisierte Antriebsmaschine treibt einen zweiten Getriebezug 38 an, welcher durch eine Verbindungswelle 40 gebildet ist, an deren Enden die Sonnenräder 12 beziehungsweise 22 angeordnet sind.A second, in 1 not shown, but by the arrow 36 symbolized prime mover drives a second gear train 38 which is connected by a connecting shaft 40 is formed, at the ends of the sun gears 12 respectively 22 are arranged.

Wie 1 erkennen lässt, sind die Übersetzungsverhältnisse der Zahnräder 32 beziehungsweise 34 zu den zugeordneten Hohlrädern 14 beziehungsweise 24 unterschiedlich. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Übersetzungsverhältnis des Zahnrades 32 zum Hohlrad 14 kleiner als das Übersetzungsverhältnis des Zahnrades 34 zum zugeordneten Hohlrad 24. Demnach wird das Hohlrad 14 der ersten Summiereinheit 2 langsamer angetrieben als das Hohlrad 24 der zweiten Summiereinheit 4.As 1 can recognize, are the gear ratios of the gears 32 respectively 34 to the associated ring gears 14 respectively 24 differently. In the illustrated embodiment, the gear ratio of the gear 32 to the ring gear 14 smaller than the gear ratio of the gear 34 to the associated ring gear 24 , Accordingly, the ring gear 14 the first summation unit 2 driven slower than the ring gear 24 the second summation unit 4 ,

Andererseits ist das Übersetzungsverhältnis des Sonnenrades 12 zu den zugeordneten Planetenrädern 10 größer als das Übersetzungsverhältnis des Sonnenrades 22 zu den zugeordneten Planetenrädern 20. Demnach wird der Planetenradträger 6 der ersten Summiereinheit 2 schneller angetrieben als der Planetenradträger 16 der zweiten Summiereinheit 4, und zwar derart, dass sich die Unterschiede der Übersetzungsverhältnisse vom ersten Getriebezug 28 zu den Summiereinheiten beziehungsweise vom zweiten Getriebezug 38 zu den Summiereinheiten gerade aufheben. Dies bedeutet, dass bei gleichen Drehzahlen der Antriebsmaschinen 26 beziehungsweise 36 die Abtriebswellen 8 und 18 die gleiche Drehzahl aufweisen.On the other hand, the gear ratio of the sun gear 12 to the associated planetary gears 10 greater than the gear ratio of the sun gear 22 to the associated planetary gears 20 , Accordingly, the planet carrier 6 the first summation unit 2 faster driven than the planet carrier 16 the second summation unit 4 in such a way that the differences in the gear ratios of the first gear train 28 to the summation units or from the second gear train 38 just cancel to the summation units. This means that at the same speeds of the prime movers 26 respectively 36 the output shafts 8th and 18 have the same speed.

Wenn zum Zwecke einer Kurvenfahrt beispielsweise die Drehzahl der Antriebsmaschine 26 reduziert wird, dann verlangsamt sich die in das Hohlrad 24 der zweiten Summiereinheit eingeleitete Drehzahl in einem stärkeren Maße als die in das Hohlrad 14 der ersten Summiereinheit eingeleitete Drehzahl. Demnach wird die Abtriebswelle 18 gegenüber der Abtriebswelle 8 verlangsamt, vorausgesetzt, dass die Drehzahl der Antriebsmaschine 36 gleich bleibt. Das Fahrzeug fährt dann eine Rechtskurve. Die erste Antriebsmaschine 26 kann demnach als der rechten Abtriebswelle 18 zugeordnete Antriebsmaschine angesehen werden.If, for example, the speed of the prime mover for cornering 26 is reduced, then slows down in the ring gear 24 The second summing unit introduced speed to a greater extent than that in the ring gear 14 The first summing unit introduced speed. Accordingly, the output shaft 18 opposite the output shaft 8th slows down, provided that the speed of the prime mover 36 stays the same. The vehicle then drives a right turn. The first drive machine 26 can therefore be considered the right output shaft 18 associated drive machine can be viewed.

In ähnlicher Weise wird durch Reduzieren der Drehzahl der Antriebsmaschine 36 eine Linkskurve eingeleitet.Similarly, by reducing the speed of the prime mover 36 initiated a left turn.

Um eine Kurve ohne Geschwindigkeitsverlust zu durchfahren, wird eine Antriebsmaschine in ihrer Drehzahl reduziert und die jeweils andere Antriebsmaschine im gleichen Maß beschleunigt.Around to go through a curve without loss of speed becomes one Drive machine reduced in their speed and each other Drive engine accelerated to the same extent.

2 zeigt ein elektrisches Antriebssystem, wie es beispielsweise für den Antrieb der beiden Räder eines Antriebsräderpaares eingesetzt werden kann. Der Aufbau des Antriebssystems ist ähnlich wie der in 1 dargestellte Aufbau. Das Antriebssystem umfasst eine erste Summiereinheit 42, die beispielsweise einem linken Rad 44 zugeordnet ist, sowie eine zweite Summiereinheit 46, die einem rechten Rad 48 zugeordnet ist. Beiden Rädern 44 beziehungsweise 48 ist radseitig jeweils ein nicht näher bezeichnetes Planetenradgetriebe zugeordnet. 2 shows an electric drive system, as it can be used for example for driving the two wheels of a drive wheel pair. The structure of the drive system is similar to that in 1 shown construction. The drive system comprises a first summation unit 42 for example, a left wheel 44 is assigned, as well as a second summation unit 46 that is a right wheel 48 assigned. Both wheels 44 respectively 48 Radial each associated with an unspecified planetary gear.

Eine erste Antriebsmaschine 50, die einen Elektromotor 52 und ein diesem nachgeordnetes, zweistufig schaltbares Planetenradgetriebe 54 umfasst, treibt einen ersten Getriebezug 56 an, der wiederum aus einer Verbindungswelle 58 mit zwei an dessen Enden angeordneten Zahnrädern 60 bzw. 62 gebildet ist. Das Zahnrad 60 ist mit einer Außenverzahnung des zu der ersten Summiereinheit 42 gehörenden Hohlrades 64 im Eingriff, während das Zahnrad 62 mit einer Außenverzahnung des zu der zweiten Summiereinheit 46 gehörenden Hohlrades 66 im Eingriff ist. Die Hohlräder 64 beziehungsweise 66 bilden beispielsweise die ersten Übertragungsglieder der Summiereinheiten 42 beziehungsweise 46.A first drive machine 50 that has an electric motor 52 and a subordinate, two-stage switchable planetary gear 54 includes, drives a first gear train 56 in turn, from a connecting shaft 58 with two gears arranged at its ends 60 respectively. 62 is formed. The gear 60 is with an outer toothing of the first to the summing unit 42 belonging ring gear 64 engaged while the gear 62 with an external toothing of the second summing unit 46 belonging ring gear 66 is engaged. The ring gears 64 respectively 66 form, for example, the first transmission elements of the summation units 42 respectively 46 ,

Eine zweite Antriebsmaschine 68, die wiederum einen Elektromotor 70 und ein diesem nachgeordnetes, zweitstufig schaltbares Planetenradgetriebe 72 umfasst, treibt einen zweiten Getriebezug 74 an, welcher aus einer Verbindungswelle 76 gebildet ist, an deren Enden die beiden Sonnenräder 78 beziehungsweise 80 der ersten Summiereinheit 42 beziehungsweise der zweiten Summiereinheit 46 angeordnet sind.A second drive machine 68 which in turn is an electric motor 70 and a subordinate thereto, two-stage shiftable planetary gear 72 includes, drives a second gear train 74 on, which consists of a connecting shaft 76 is formed, at the ends of the two sun gears 78 respectively 80 the first summation unit 42 or the second summation unit 46 are arranged.

Die Übersetzungsverhältnisse des ersten Getriebezuges 56 beziehungsweise des zweiten Getriebezuges 74 zu den Summiereinheiten 42 beziehungsweise 46 sind wiederum so ausgelegt, dass bei gleichen Ausgangsdrehzahlen der beiden Antriebsmaschinen 50, 68 die Drehgeschwindigkeiten der Abtriebswellen 82 beziehungsweise 84 für das linke Rad 44 beziehungsweise für das rechte Rad 48 gleich sind.The gear ratios of the first gear train 56 or the second gear train 74 to the summation units 42 respectively 46 are in turn designed so that at the same output speeds of the two prime movers 50 . 68 the rotational speeds of the output shafts 82 respectively 84 for the left wheel 44 or for the right wheel 48 are the same.

Wenn beispielsweise die Drehzahl der Antriebsmaschine 50 reduziert wird, dann verringert sich die in das Hohlrad 64 der ersten Summiereinheit 42 eingeleitete Drehzahl in einem stärkeren Maße als die in das Hohlrad 66 der zweiten Summiereinheit 46 eingeleitete Drehzahl. Demnach wird die Drehzahl des linken Rades 44 reduziert und das Fahrzeug fährt eine Kurve nach links.For example, if the speed of the prime mover 50 is reduced, then reduces the in the ring gear 64 the first summation unit 42 introduced speed to a greater extent than that in the ring gear 66 the second summation unit 46 initiated speed. Accordingly, the rotational speed of the left wheel 44 reduced and the vehicle turns left.

Die Antriebsmaschine 50 kann folglich als dem linken Rad zugeordnete Antriebsmaschine angesehen werden, während die Antriebsmaschine 68 dem rechten Rad 48 zugeordnet ist.The prime mover 50 can therefore be considered as the left wheel associated prime mover, while the prime mover 68 the right wheel 48 assigned.

Da die Ausgangswellen der Antriebsmaschinen 50 beziehungsweise 68 senkrecht zu den jeweils zugeordneten Getriebezügen 56 beziehungsweise 74 stehen, erfolgt die Antriebsverbindung über Kegelradpaarungen, wie aus dem Zentrum der 2 ohne weiteres hervorgeht.As the output shafts of the prime movers 50 respectively 68 perpendicular to the respective associated gear trains 56 respectively 74 stand, the drive connection via bevel gear pairs, as from the center of 2 readily apparent.

Die Summiereinheiten 42 und 46 sind so angeordnet, dass die zu den Rädern 44 beziehungsweise 48 führenden Gelenkwellen 86 beziehungsweise 88 direkt an die Abtriebswellen 82 beziehungsweise 84 der Summiereinheiten 42, 46 angeschlossen werden können.The summation units 42 and 46 are arranged so that the to the wheels 44 respectively 48 leading drive shafts 86 respectively 88 directly to the output shafts 82 respectively 84 the summation units 42 . 46 can be connected.

3 zeigt in einer anderen Variante der Erfindung ein elektrisches Antriebssystem, welches für den Antrieb der beiden Ketten eines schweren Kettenfahrzeuges eingesetzt werden kann. Da der funktionale Aufbau im wesentlichen dem der Antriebssysteme der 1 und 2 entspricht, kann auf eine ins einzelne gehende Beschreibung dieser Anordnung verzichtet werden. 3 shows in another variant of the invention, an electric drive system, which can be used for driving the two chains of a heavy tracked vehicle. Since the functional structure essentially that of the drive systems of 1 and 2 corresponds, can be dispensed with a detailed description of this arrangement.

Bei dieser Variante ist vorgesehen, dass die erste Antriebsmaschine 98 und die zweite Antriebsmaschine 106 mit ihren jeweiligen Elektromotoren und schaltbaren Planetenradgetrieben in Fahrzeuglängsrichtung axial hintereinander angeordnet sind. Eine nicht gesondert dargestellte Anordnung dieser Antriebsmaschinen quer nebeneinander zur Fahrzeuglängsrichtung ist jedoch bei abweichenden Platzverhältnissen ebenfalls möglich.In this variant, it is provided that the first drive machine 98 and the second prime mover 106 are arranged axially behind one another in the vehicle longitudinal direction with their respective electric motors and shiftable planetary gearboxes. A not separately shown arrangement of these engines transverse to each other to the vehicle longitudinal direction is also possible with different space conditions.

Dieses Antriebssystem gemäß 3 umfasst wiederum eine erste Summiereinheit 90, die einer linken Kette 92 zugeordnet ist, sowie eine zweite Summiereinheit 94, die einer rechten Kette 96 zugeordnet ist.This drive system according to 3 again comprises a first summation unit 90 that is a left chain 92 is assigned, as well as a second summation unit 94 , a right chain 96 assigned.

Eine aus einem Elektromotor und einem antriebstechnisch nachgeordneten schaltbaren Planetenradgetriebe bestehende erste Antriebsmaschine 98 treibt über einen ersten Getriebezug 100 die als erste Übertragungsglieder dienenden Hohlräder 102 beziehungsweise 104 der ersten Summiereinheit 90 beziehungsweise der zweiten Summiereinheit 94 an.An existing from an electric motor and a downstream drive switchable planetary gear existing first prime mover 98 drives over a first gear train 100 the serving as the first transmission elements ring gears 102 respectively 104 the first summation unit 90 or the second summation unit 94 at.

Eine zweite Antriebsmaschine 106 treibt über einen zweiten Getriebezug 108 das Sonnenrad 110 der ersten Summiereinheit 90 und das Sonnenrad 112 der zweiten Summiereinheit 94 an. Die Übersetzungsverhältnisse sind wie anhand der 1 und 2 beschrieben. Demnach wird bei einer Reduzierung der Drehzahl der ersten Antriebsmaschine 98 die linke Kette 92 verlangsamt und das Fahrzeug macht eine Linkskurve, so dass die erste Antriebsmaschine 98 als der linken Kette 92 zugeordnet angesehen werden kann. Dementsprechend kann die Antriebsmaschine 106 als der rechten Kette 96 zugeordnet angesehen werden.A second drive machine 106 drives via a second gear train 108 the sun wheel 110 the first summation unit 90 and the sun wheel 112 the second summation unit 94 at. The gear ratios are as based on the 1 and 2 described. Thus, with a reduction in the speed of the first prime mover 98 the left chain 92 slows down and the vehicle makes a left turn, leaving the first prime mover 98 as the left chain 92 can be considered assigned. Accordingly, the prime mover 106 as the right chain 96 be considered associated.

Die Steuerung von Kettenfahrzeugen erfolgt im allgemeinen in der Weise, dass eine Kette abgebremst wird, während die andere Kette mit höherer Geschwindigkeit angetrieben wird. Insbesondere bei schweren Kettenfahrzeugen bedarf es hierzu an der kurveninneren Kette erheblicher Bremsleistungen. Mit dem in 3 dargestellten Antriebssystem ist es möglich, die Bremsleistung an der kurveninneren Kette derart zu nutzen, dass diese der kurvenäußeren Kette zugeführt wird. Mit 115 beziehungsweise 121 sind auf die Abtriebswellen 114 beziehungsweise 120 wirkende Bremsen bezeichnet.The control of tracked vehicles is generally carried out in such a way that one chain is braked while the other chain is driven at a higher speed. Especially with heavy tracked vehicles, this requires considerable braking power at the inside of the bend. With the in 3 Drive system shown, it is possible to use the braking power on the inside curve chain such that it is fed to the curve outer chain. With 115 respectively 121 are on the output shafts 114 respectively 120 called acting brakes.

Wenn beispielsweise die Abtriebswelle 114 für die linke Kette 92 vollständig abgebremst wird, dann wird der Planetenradträger 116 der ersten Summiereinheit 90 ebenfalls festgehalten. In diesem Fall wird die Antriebsleistung der Antriebsmaschine 98 über das Zahnrad 100, das Hohlrad 102, die Planetenräder des Planetenradträgers 116 und das Sonnenrad 110 der linken Summiereinheit auf das Sonnenrad 112 sowie die Planetenräder des Planetenradträgers 118 auf die Abtriebswelle 120 der rechten Kette 96 übertragen, so dass ein echter Leistungstransfer von der linken Seite zur rechten Seite stattfindet.For example, if the output shaft 114 for the left chain 92 is braked completely, then becomes the planet carrier 116 the first summation unit 90 also recorded. In this case, the drive power of the prime mover 98 over the gear 100 , the ring gear 102 , the planet gears of the planet carrier 116 and the sun wheel 110 the left summing unit on the sun gear 112 and the planet gears of the planet carrier 118 on the output shaft 120 the right chain 96 transfer, so that a real power transfer from the left side to the right side takes place.

Wie 3 erkennen lässt, sind die Ausgangswellen 122, 124 der ersten Antriebsmaschine 98 beziehungsweise der zweiten Antriebsmaschine 106 jeweils parallel zu den zugeordneten, die Getriebezüge 100 beziehungsweise 108 bildenden Verbindungswellen 126 bzw. 128, und sie sind mit diesen vorteilhaft jeweils über die Stirnradpaarungen 130, 132 bzw. 134, 136 antriebsverbunden.As 3 recognize, are the output shafts 122 . 124 the first drive machine 98 or the second drive machine 106 each parallel to the associated, the gear trains 100 respectively 108 forming connecting waves 126 respectively. 128 , and they are advantageous with these each over the Stirnradpaarungen 130 . 132 respectively. 134 . 136 drive-connected.

22: erste Summiereinheitfirst summing
44: zweite Summiereinheitsecond summing
66: Planetenradträgerplanet
88th: Abtriebswelleoutput shaft
1010: Planetenräderplanetary gears
1212: Sonnenradsun
1414: Hohlradring gear
1616: Planetenradträgerplanet
1818: Abtriebswelleoutput shaft
2020: Planetenräderplanetary gears
2222: Sonnenradsun
2424: Hohlradring gear
2626: Pfeil (erste Antriebsmaschine)arrow (first prime mover)
2828: erster Getriebezugfirst gear train
3030: Verbindungswelleconnecting shaft
3232: Zahnradgear
3434: Zahnradgear
3636: Pfeil (zweite Antriebsmaschine)arrow (second drive machine)
3838: zweiter Getriebezugsecond gear train
4040: Verbindungswelleconnecting shaft
4242: erste Summiereinheitfirst summing
4444: linkes Radleft wheel
4646: zweite Summiereinheitsecond summing
4848: rechtes Radright wheel
5050: erste Antriebsmaschinefirst prime mover
5252: Elektromotorelectric motor
5454: Planetenradgetriebeplanetary gear
5656: erster Getriebezugfirst gear train
5858: Verbindungswelleconnecting shaft
6060: Zahnradgear
6262: Zahnradgear
6464: Hohlradring gear
6666: Hohlradring gear
6868: zweite Antriebsmaschinesecond prime mover
7070: Elektromotorelectric motor
7272: Planetenradgetriebeplanetary gear
7474: zweiter Getriebezugsecond gear train
7676: Verbindungswelleconnecting shaft
7878: Sonnenradsun
8080: Sonnenradsun
8282: Abtriebswelleoutput shaft
8484: Abtriebswelleoutput shaft
8686: Gelenkwellepropeller shaft
8888: Gelenkwellepropeller shaft
9090: erste Summiereinheitfirst summing
9292: linke Ketteleft Chain
9494: zweite Summiereinheitsecond summing
9696: rechte Ketteright Chain
9898: erste Antriebsmaschinefirst prime mover
100100: erster Getriebezugfirst gear train
102102: Hohlrad von 90 Ring gear of 90
104104: Hohlrad von 94 Ring gear of 94
106106: zweite Antriebsmaschinesecond prime mover
108108: zweiter Getriebezugsecond gear train
110110: Sonnenrad von 90 Sun wheel of 90
112112: Sonnenrad von 94 Sun wheel of 94
114114: Abtriebswelleoutput shaft
115115: Bremsebrake
116116: Planetenradträgerplanet
118118: Planetenradträgerplanet
120120: Abtriebswelleoutput shaft
121121: Bremsebrake
122122: Ausgangswelleoutput shaft
124124: Ausgangswelleoutput shaft
126126: Verbindungswelleconnecting shaft
128128: Verbindungswelleconnecting shaft
130130: Stirnradspur gear
132132: Stirnradspur gear
134134: Stirnradspur gear
136136: Stirnradspur gear

Claims

Electric drive system for driving the two wheels of a drive wheel pair or the like for a vehicle, comprising two continuously variable electric drive machines and a transmission each having a wheel associated with a summing unit, each of a first and a second transmission member for the introduction of two to be superimposed on a Having output member acting drive torque, wherein the two summation units for the purpose of a power transfer via two gear trains are rotationally coupled together, characterized in that one of a first drive machine ( 26 ) drivable first gear train ( 28 ) with the first transmission elements (ring gears 14 . 24 ) of the two summation units ( 2 . 4 ) is drivingly connected, wherein the transmission ratio to a first summing unit ( 2 ) in a predetermined ratio (spread) smaller than to the second summing unit ( 4 ), and that one of the second prime mover ( 36 ) driven second gear train ( 38 ) with the second transmission members (sun gears 12 . 22 ) of the two summation units ( 2 . 4 ) is drivingly connected, wherein the transmission ratio to the first summing unit ( 2 ) in a ratio inversely proportional to the predetermined ratio than to the second summing unit ( 4 ).

Electric drive system according to claim 1, characterized in that the summation units ( 2 . 4 ) are each planetary gear, whose planet carrier ( 6 . 16 ) form the output member, one each with the planetary gears ( 10 . 20 ) engaging sun gear ( 12 . 22 ) the first transmission member and also with the planetary gears ( 10 . 20 ) engaged ring gear ( 14 . 24 ) form the second transmission link.

Electric drive system according to claim 2, characterized in that the ring gears ( 14 . 24 ) of the two summation units ( 2 . 4 ) are aligned with each other and one with the first drive machine ( 26 ) drive-connected first connecting shaft ( 30 ) are rotatably connected to each other, and that the sun gears ( 12 . 22 ) of the two summing units th ( 2 . 4 ) are aligned with each other and one with the second drive machine ( 36 ) drive-connected second connecting shaft ( 40 ) are connected directly to each other rotatably.

Electric drive system according to claim 3, characterized in that the first connecting shaft ( 30 ) at its two ends in each case a gear ( 32 . 34 ), each of which is connected to a respective ring gear ( 14 . 24 ) formed external toothing is engaged.

Electric drive system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the drive machines ( 50 ; 68 ) each have an electric motor ( 52 ; 70 ) and a subordinate planetary gear ( 54 ; 72 ).

Electric drive system according to claim 5, characterized in that the planetary gear ( 54 ; 72 ) are designed as a two-stage shiftable transmission.

Electric drive system according to one of Claims 3 to 6, characterized in that the output shafts of the drive machines ( 50 . 68 ) each perpendicular to the associated connecting shafts ( 58 . 76 ) and are drivingly connected to these via a bevel gear pairing.

Electric drive system according to one of Claims 3 to 6, characterized in that the output shafts ( 122 . 124 ) of the prime movers ( 98 . 106 ) in each case parallel to the associated connecting shafts ( 126 . 128 ) and with these via a Stirnradpaarung ( 130 . 132 ; 134 . 136 ) are drive-connected.

Electric drive system according to claim 8, characterized in that the first drive machine ( 98 ) and the second drive machine ( 106 ) are arranged with their respective electric motors and planetary gears in the vehicle longitudinal direction axially behind one another or transversely to this side by side.