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Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit, insbesondere Heckantriebseinheit, für einen Allradantrieb eines Kraftfahrzeuges. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Antriebseinheit. Auch betrifft die Erfindung einen Allradantrieb.
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Ein Allradantrieb in einem Kraftfahrzeug dient der Verbesserung der Traktion, um beispielsweise eine gewisse Geländegängigkeit des Fahrzeuges zu ermöglichen oder zumindest zu begünstigen. Durch den Antrieb aller bodenberührender Räder wird der Schlupf jedes einzelnen Rades minimiert. Ein Allradantrieb ist daher häufig in Fahrzeugen verbaut, die für einen Einsatz in schwierigem Gelände oder auf unbefestigten Wegen konzipiert wurden.
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Außer im Geländewagen wird der Allradantrieb zunehmend auch in reinen Straßenfahrzeugen eingesetzt. Der Allradantrieb bietet aufgrund der erhöhten Traktion dann die Möglichkeit, die heutzutage zunehmenden Motorleistungen optimal auf die Straße zu übertragen und damit die Fahrstabilität des Fahrzeuges zu verbessern.
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Die bei einem Fahrzeug mit Allradantrieb zusätzlich verbauten Bauteile bewirken jedoch, dass das Fahrzeug mit Allradantrieb gegenüber einem Fahrzeug ohne Allradantrieb ein höheres Fahrzeuggewicht hat, wodurch ein gewisser Mehrverbrauch an Kraftstoff resultiert.
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Im Zuge von Neuentwicklungen wird daher ein Allradantrieb angestrebt, welcher einen verringerten Mehrverbrauch an Kraftstoff aufweist. Auch wird eine weitergehende Verbesserung der Fahrdynamik bei Fahrzeugen mit Allradantrieb angestrebt.
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Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Antriebseinheit, insbesondere Heckantriebseinheit, insbesondere für einen Allradantrieb eines Kraftfahrzeuges, mit den eingangs genannten Merkmalen bereitzustellen, durch welche ein Fahrzeug mit geringem Mehrverbrauch an Kraftstoff und einem verbesserten dynamischen Fahrverhalten realisiert werden kann. Ferner soll ein entsprechender Allradantrieb vorgeschlagen werden. Auch soll ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb vorgeschlagen werden, welches für den Einsatz einer solchen Antriebseinheit, insbesondere Heckantriebseinheit, geeignet ist.
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Die Aufgabe wird mit einer Antriebseinheit, insbesondere Heckantriebseinheit, insbesondere für einen Allradantrieb eines Kraftfahrzeuges, mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Aufgabe wird ferner mit einem Allradantrieb mit den Merkmalen des Anspruches 14 gelöst. Darüber hinaus wird zur Lösung der Aufgabe ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruches 15 vorgeschlagen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
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Eine erfindungsgemäße Antriebseinheit, insbesondere Heckantriebseinheit, insbesondere für einen Allradantrieb eines Kraftfahrzeuges, weist zwei Antriebswellen auf, von denen eine Antriebswelle zum Antreiben des einen Rades und die andere Antriebswelle zum Antreiben des anderen Rades eines Kraftfahrzeuges, insbesondere einer gemeinsamen Achseinheit oder Achsbaugruppe eines Kraftfahrzeuges, wie beispielsweise der Vorderachse oder Hinterachse, dienen. Dazu ist bevorzugt eine der Antriebswellen mit dem einen Rad und die andere Antriebswelle mit dem anderen Rad drehfest verbindbar.
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Die Antriebseinheit kann beispielsweise in einem Allradantrieb eines Automobiles, insbesondere Personenkraftwagens oder Lastkraftwagens, eingebaut werden. Der Allradantrieb ist dabei bevorzugt mechanischer Art.
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Nach der Erfindung weist die Antriebseinheit ein mit den Antriebswellen wirkverbindbares oder wirkverbundenes Getriebe auf, durch welches ein auf den Eingang des Getriebes wirkendes Antriebsmoment in wenigstens zwei Abtriebsmomente aufteilbar ist oder aufgeteilt wird und durch welches das auf die eine Antriebswelle wirkende Abtriebsmoment des Getriebes gegenüber dem auf die andere Antriebswelle wirkenden Abtriebsmoment des Getriebes in seiner Wirkrichtung umgekehrbar ist oder umgekehrt wird.
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Durch diese Maßnahme ergibt sich ein verbessertes dynamisches Fahrverhalten eines Kraftfahrzeuges da durch die in ihrer Wirkrichtung entgegengesetzt wirkenden Abtriebsmomente der Gierwinkel des Fahrzeuges beeinflusst wird. Indem erfindungsgemäß an dem einen Rad bzw. der einen Antriebswelle ein Abtriebsmoment wirkt, welches dem Abtriebsmoment an der anderen Antriebswelle entgegengerichtet ist, wird gezielt eine unterstützend wirkende Lenkwirkung erzeugt. Dadurch ist das dynamische Fahrverhalten eines Fahrzeuges, insbesondere in schnellgefahrenen Kurven, verbessert und damit die Gefahr vermindert, dass der Fahrer selbst bei einer solchen Extremsituation die Kontrolle über das Fahrzeug verliert.
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Auch hat es sich gezeigt, dass durch die Aufteilung bzw. Verzweigung des Antriebsmomentes in die wenigstens zwei Abtriebsmomente der Motor zum Erzeugen des Antriebsmomentes mit kleinerer Leistung dimensioniert werden kann, als bei einem Antrieb der Antriebswellen durch jeweils einen zugeordneten Motor. Es hat sich ferner gezeigt, dass durch die Erfindung die Traktion des Fahrzeuges, insbesondere bei geringer Fahrgeschwindigkeit erheblich verbessert ist.
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Die an den Antriebswellen zueinander entgegengesetzt wirkenden Abtriebsmomente wirken insbesondere bei Kurvenfahrt des Kraftfahrzeuges übersteuernd oder untersteuernd, je nachdem, ob das kurveninnere Rad oder das kurvenäußere Rad mit einem Abtriebsmoment beaufschlagt wird, welches entgegengesetzt zu der Fahrbewegung des Kraftfahrzeuges wirkt.
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Durch die erfindungsgemäße Antriebseinheit ist es damit möglich, aufgrund der entgegengesetzt wirkenden Abtriebsmomente das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges derart zu beeinflussen, dass das Kraftfahrzeug bei Kurvenfahrt mehr übersteuert oder mehr untersteuert wird.
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Bevorzugt werden durch die erfindungsgemäße Antriebseinheit das linke Rad und das rechte Rad einer gemeinsamen Achsbaugruppe des Kraftfahrzeuges angetrieben. Bevorzugt kommt die Antriebseinheit als Heckantriebseinheit zum Einsatz, wobei das linke Hinterrad sowie das rechte Hinterrad durch die Antriebseinheit angetrieben werden. Es ist selbstverständlich auch denkbar, dass die Antriebseinheit eine Frontantriebseinheit ist, durch welche das linke Vorderrad und das rechte Vorderrad angetrieben werden.
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Es bietet sich an, dass das Getriebe dazu ausgebildet ist, das Antriebsmoment in zwei Abtriebsmomente gleicher Größe bzw. im Wesentlichen gleichen Wertes aufzuteilen. Ein solches Getriebe mit zwei betragsgleichen Abtriebsmomenten ist herstellungstechnisch mit relativ geringem Aufwand realisierbar, da auf gleiche Übersetzungen zurückgegriffen werden kann, um das Antriebsmoment zu gleichen Teilen auf die Abtriebsmomente aufzuteilen.
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Bevorzugt ist das Getriebe mechanischer Art. Denkbar ist es auch, dass das Getriebe elektrischer bzw. elektronischer Art ist.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Schalteinrichtung vorgesehen, durch welche der Kraftfluss der Antriebseinheit zum Eingang des Getriebes hin unterbrechbar ist. Durch die Entkopplung des Getriebes vom Kraftfluss der Antriebseinheit sind der den Kraftfluss erzeugende Motor der Antriebseinheit sowie die gegebenenfalls dem Motor nachgeschalteten Getriebemodule und sonstige mechanischen Bauteile von dem Getriebe getrennt. Bei Fahrbewegung eines Fahrzeuges ist dadurch die Anzahl der drehenden Teile der Antriebseinheit reduziert, wenn durch die Schalteinrichtung der Kraftfluss zum Getriebe hin unterbrochen ist. Dadurch stehen zum Bewegen des Fahrzeuges geringere Trägheitskräfte entgegen, so dass beim Rollen des Fahrzeuges ein geringeres Maß an Reibungsmomenten bzw. Schleppmomenten zu überwinden ist.
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Die Schalteinrichtung ist bevorzugt mechanischer Art. Die Schalteinrichtung kann kraftschlüssig, beispielsweise als Reibkupplung, ausgebildet ist. Auch kann die Schalteinrichtung formschlüssig, beispielsweise als Klauenkupplung, ausgebildet sein. Eine als Kupplung ausgebildete Schalteinrichtung kann mit oder ohne Synchrongetriebe bzw. Synchronisationsstufe vorgesehen sein. Auch kann eine derartige Kupplung mit oder ohne zusätzlichen Aktuator ausgebildet sein. Die Schalteinrichtung kann selbstschaltend oder fremdschaltend sein.
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Gemäß dem Anspruch 3 ist nach einem unabhängigen Aspekt der Erfindung oder einer Ausgestaltung der Erfindung ein mit den Antriebswellen wirkverbindbares oder wirkverbundenes Getriebe vorgesehen, durch welches ein auf den Eingang des Getriebes wirkendes Antriebsmoment in wenigstens zwei in gleiche Richtung wirkende Abtriebsmomente aufteilbar ist oder aufgeteilt wird, von denen ein Abtriebsmoment auf die eine Antriebswelle und ein anderes Abtriebsmoment auf die andere Antriebswelle wirkt. Dadurch wird das Antriebsmoment zum Erzeugen einer Vortriebskraft des Kraftfahrzeuges genutzt, um das Kraftfahrzeug in Fahrtrichtung, insbesondere in Vorwärtsfahrtrichtung oder Rückwärtsfahrtrichtung, zu bewegen. Das Getriebe wird daher im Zuge der Erfindung auch als Traktionsgetriebe bezeichnet.
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Bevorzugt ist das Traktionsgetriebe beziehungsweise das Getriebe, durch welches das Antriebsmoment in die beiden in gleiche Richtung wirkenden Abtriebsmomente aufgeteilt wird, als Differenzialgetriebe ausgebildet. Durch das Differenzialgetriebe übertragen die Antriebswellen somit die gleiche Kraft auf die mit ihnen verbundenen Räder. Die Umfangsgeschwindigkeiten der Räder können sich frei einstellen, lediglich ein den Kraftfluss bzw. die Drehbewegung erzeugender Motor der Antriebseinheit gibt die Summe der Geschwindigkeiten der Antriebswellen bzw. der Räder vor. Es ist damit ein hoher Fahrkomfort, insbesondere bei Kurvenfahrten, erreicht.
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Das Differenzialgetriebe kann ein mechanisches Differenzialgetriebe oder ein elektrisches Differenzialgetriebe sein, welches bevorzugt als Achsdifferenzial ausgebildet ist.
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Das Differenzialgetriebe kann ferner ein Sperrdifferenzial sein. Ein Sperrdifferenzial ist ein spezielles Differenzialgetriebe, welches dazu dient, Schlupf an demjenigen Rad mit der geringeren Bodenhaftung derart zu vermindern, indem das Sperrdifferenzial entweder den Antriebsstrang versteift oder mehr Drehmoment auf das Rad mit der besseren Bodenhaftung verteilt.
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Denkbar ist es auch, dass zwei Differenzialgetriebe vorgesehen sind, von denen das eine Differenzialgetriebe ein Sperrdifferenzial ist. Es kann dabei das Differenzialgetriebe oder das Sperrdifferenzial wahlweise aktiviert bzw. deaktiviert werden. Denkbar ist es ferner, dass das Differenzialgetriebe zusätzlich eine Sperrdifferenzialstufe aufweist, welche zuschaltbar ist. Auch kann zusätzlich zu dem Differenzialgetriebe eine Differenzialsperre vorgesehen sein, welche nach Bedarf zuschaltbar ist.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Schalteinrichtung vorgesehen, durch welche der Kraftfluss der Antriebseinheit zum Eingang des Traktionsgetriebes hin unterbrechbar ist. Eine Trennung des Traktionsgetriebes von dem Kraftfluss der Antriebseinheit kann beispielsweise dann durchgeführt werden, wenn die erfindungsgemäße Antriebseinheit als Heckantriebseinheit eines Allradantriebes ausgebildet ist und die Traktion des Kraftfahrzeuges ausschließlich durch den Vorderradantrieb erzeugt werden soll. Durch die Entkopplung des Traktionsgetriebes vom Kraftfluss der Antriebseinheit sind der den Kraftfluss erzeugende Motor der Antriebseinheit sowie die gegebenenfalls dem Motor nachgeschalteten Getriebemodule und sonstige mechanischen Bauteile von dem Traktionsgetriebe getrennt. Im Fahrbetrieb eines Fahrzeuges ist dadurch die Anzahl der drehenden Teile der Antriebseinheit reduziert, wenn durch die Schalteinrichtung der Kraftfluss zum Traktionsgetriebe hin unterbrochen ist. Dadurch stehen zum Bewegen des Fahrzeuges geringere Trägheitskräfte entgegen, so dass beim Rollen des Fahrzeuges ein geringeres Maß an Reibungsmomenten bzw. Schleppmomenten zu überwinden ist.
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Die Schalteinrichtung ist bevorzugt mechanischer Art. Die Schalteinrichtung kann kraftschlüssig, beispielsweise als Reibkupplung, ausgebildet ist. Auch kann die Schalteinrichtung formschlüssig, beispielsweise als Klauenkupplung, ausgebildet sein. Eine als Kupplung ausgebildete Schalteinrichtung kann mit oder ohne Synchrongetriebe bzw. Synchronisationsstufe vorgesehen sein. Auch kann eine derartige Kupplung mit oder ohne zusätzlichen Aktuator ausgebildet sein. Die Schalteinrichtung kann selbstschaltend oder fremdschaltend sein.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Schalteinrichtung vorgesehen, durch welche der Kraftfluss der Antriebseinheit wahlweise zum Eingang des einen Getriebes bzw. Traktionsgetriebes oder zum Eingang des anderen Getriebes leitbar ist oder geleitet wird. Dadurch kommt einem Fahrzeug ein besonders gutes dynamisches Fahrverhalten zu, da mittels der Schalteinrichtung das an der einen Antriebswelle erzeugte Abtriebsmoment gegenüber dem an der anderen Antriebswelle erzeugte Abtriebsmoment je nach Erfordernis in gleiche Richtung oder in entgegengesetzte Richtung wirken können.
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Durch die Schalteinrichtung kann somit gesteuert werden, ob das Traktionsgetriebe wirkt und damit eine Vortriebskraft zur Fortbewegung des Kraftfahrzeuges erzeugt wird, oder ob das andere Getriebe wirkt, welches durch die Erzeugung der zueinander entgegengesetzt wirkenden Abtriebsmomente das Giermoment des Kraftfahrzeuges beeinflusst und damit einen Lenkeffekt erzeugt.
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Durch die Schalteinrichtung sind die Antriebswellen flexibel ansteuerbar. Dies ermöglicht eine optimale Anpassung an ein gerade befahrenes Gelände, in dem wahlweise und je nach Bedarf das Traktionsgetriebe aktiviert wird. Dadurch wird ferner ein verringerter Kraftstoffverbrauch erzielt.
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Bevorzugt ist die Schalteinrichtung dazu ausgebildet, in einer Neutralstellung den Kraftfluss auf die Antriebswellen zu unterbrechen. Die Schalteinrichtung ist dadurch auch zum Entkoppeln des Kraftflusses von den Antriebswellen ausgebildet. In der Neutralstellung ist der den Kraftfluss erzeugende Motor und etwaige nachgeschaltete Getriebeeinheiten oder dergleichen Bauteile von den Antriebswellen abgekoppelt, so dass zum Bewegen eines Fahrzeuges eine geringere Anzahl an Bauteilen in Drehbewegung gebracht werden. Die Trägheitswirkung durch drehende Teile im Fahrbetrieb eines Fahrzeuges ist dadurch reduziert. Auch ergeben sich dadurch verringerte Reibungsmomente, so dass diese Maßnahme auf eine Verringerung des Kraftstoffverbrauches abzielt.
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In der Neutralstellung werden die mit den Antriebswellen verbundenen Räder nicht angetrieben. Bei einem Allradantrieb erfolgt der Antrieb des Fahrzeuges dann über die andere Achse. Sofern die erfindungsgemäße Antriebseinheit eine Heckantriebseinheit ist, erfolgt in der Neutralstellung der Antrieb des Fahrzeuges über die Vorderräder.
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Diese in drei Betriebsmodi schaltbare Schalteinrichtung ist bevorzugt mechanischer Art, insbesondere als Kupplung ausgebildet. Die Kupplung kann eine reibschlüssige Kupplung, beispielsweise in Art einer Reibkupplung, sein. Auch kann die Kupplung als formschlüssige Kupplung, beispielsweise in Art einer Klauenkupplung, ausgebildet sein. Die Schalteinrichtung kann mit oder ohne Synchrongetriebe ausgebildet sein. Auch kann die Schalteinrichtung mit oder ohne Aktuator vorgesehen sein. Die Schalteinrichtung kann selbstschaltend oder fremdschaltend sein.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Getriebe, mittels welchem in entgegengesetzte Richtung wirkende Abtriebsmomente an den Antriebswellen erzeugt wird, als Planetengetriebe ausgebildet. Mittels des Planetengetriebes, welches auch als Planetenradgetriebe bezeichnet wird, lässt sich die Aufteilung des Antriebsmomentes in zwei Abtriebsmomente mit entgegengesetzter Wirkrichtung technisch einfach realisieren.
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Bevorzugt weist das Planetengetriebe wenigstens zwei Sonnenräder, wenigstens zwei Hohlräder und wenigstens ein am Innenumfang der Hohlräder und am Außenumfang der Sonnenräder abrollendes oder kämmendes Planetenrad auf. Aus Gründen der Laufstabilität im Betrieb des Planetengetriebes sind wenigstens zwei, vorzugsweise drei über den Umfang verteilt angeordnete Planetenräder vorgesehen, welche zwischen den Hohlrädern und den Sonnenrädern liegen.
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Bevorzugt sind das wenigstens eine Planetenrad, das wenigstens eine Sonnenrad und das wenigstens eine Hohlrad im Wesentlichen koaxial bezüglich der Mittelachse des Planetengetriebes angeordnet.
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Es bietet sich an, dass in axialer Richtung gesehen, zwei Planetenräder vorgesehen sind, welche hintereinander liegend angeordnet sind und deren Mittelachsen jeweils koaxial bezüglich einer gemeinsamen Drehachse liegen.
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Das wenigstens eine Planetenrad kann auf einem Planetenträger drehbar gelagert sein. Auch kann das wenigstens eine Planetenrad ohne Planetenträger vorgesehen sein, so dass das wenigstens eine Planetenrad schwimmend zwischen dem Außenumfang wenigstens eines der Sonnenräder und dem Innenumfang wenigstens eines Hohlräder liegt, insbesondere zwischen Hohlrad und Sonnenrad verspannt ist.
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Sofern in axialer Richtung gesehen, zwei Planetenräder auf einer gemeinsamen Drehachse um sich selbstdrehend gelagert sind, von denen ein Planetenrad mit dem einen Sonnenrad und dem einen Hohlrad und das andere Planetenrad mit dem anderen Hohlrad und dem anderen Sonnenrad in Wirkkontakt stehen, können diese Planetenräder auf einem gemeinsamen Planetenträger gelagert sein.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass einem der Hohlräder der Eingang des Planetengetriebes zugeordnet ist, das andere der Hohlräder gehäusefest ausgebildet ist, das eine der Sonnenräder mit einer der Antriebswellen drehfest verbunden ist und das andere der Sonnenräder direkt oder indirekt, beispielsweise über eine Zwischenwelle, auf die andere der Antriebswellen wirkt. Dadurch ist der Eingang des Planetengetriebes von außen erreichbar, so dass konstruktiv in einfacher Weise der von dem Motor der Antriebseinheit erzeugte Kraftfluss an den Eingang des Planetengetriebes geführt werden kann. Indem die Ausgänge des Planetengetriebes den Sonnenrädern zugeordnet sind, liegen die Ausgänge nahe an dem Zentrum des Planetengetriebes, so dass eine Wirkverbindung der Ausgänge zu den Abtriebswellen in technisch einfacher Weise realisiert werden kann. Hierzu kann beispielsweise die Zwischenwelle als Hohlwelle ausgebildet sein, innerhalb welcher ein Abschnitt einer der Antriebswellen geführt, insbesondere gelagert ist.
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Selbstverständlich kann es auch vorgesehen sein, dass einem der Sonnenräder der Eingang des Planetengetriebes zugeordnet ist, das andere der Sonnenräder gehäusefest ausgebildet ist, das eine der Hohlräder mit einer der Antriebswellen drehfest verbunden ist und das andere der Hohlräder direkt oder indirekt auf die andere der Antriebswellen wirkt.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass eines der Sonnenräder mit einer als Hohlwelle ausgebildeten Zwischenwelle drehfest verbunden ist, welche auf den Eingang des Traktionsgetriebes wirkt und darin eine der Antriebswellen angeordnet ist, auf welche ein Ausgang des Traktionsgetriebes wirkt.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Elektromotor vorgesehen, durch welchen das Getriebe für die entgegengesetzt wirkenden Abtriebsmomente und/oder das Getriebe für die in gleiche Richtung wirkenden Abtriebsmomente antreibbar ist. Indem die Antriebseinheit zum Antreiben des einen Getriebes und/oder des anderen Getriebes einen Elektromotor nutzt, ist durch die Antriebseinheit ein mechanischer Radantrieb mit besonders geringem Kraftstoffverbrauch realisierbar.
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Eine erhebliche Verringerung des Kraftstoffverbrauches ist insbesondere dann erzielt, wenn es sich bei der Antriebseinheit um eine Heckantriebseinheit in einem Hybridfahrzeug handelt, welches einen Energiespeicher, beziehungsweise eine Batterie aufweist, aus welchem die Energie zum Betreiben des Elektromotors bereitgestellt wird.
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Es kann vorgesehen sein, dass das eine Getriebe und das andere Getriebe von einem gemeinsamen Elektromotor angetrieben werden kann.
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Auch können zwei Elektromotoren vorgesehen sein, von denen ein Elektromotor zum Antreiben des einen Getriebes und der andere Elektromotor zum Antreiben des anderen Getriebes dienen.
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Denkbar ist es ferner, dass der wenigstens eine Elektromotor zum Antreiben des Getriebes für die entgegensetzt wirkenden Abtriebsmomente dient und für das Getriebe, welches in gleiche Richtung wirkende Abtriebsmomente erzeugt, kann eine andere Antriebsart, wie beispielsweise ein Verbrennungsmotor, ein Brennstoffzellenantrieb oder dergleichen von einem Elektroantrieb sich unterscheidender Antrieb vorgesehen sein. Wesentlich dabei ist, dass der auf das Getriebe für die in gleiche Richtung wirkenden Abtriebsmomente wirkende Antrieb dazu ausgelegt ist, dass eine das Kraftfahrzeug bewegende Vortriebskraft aufgebracht werden kann. Dieser Antrieb kann beispielsweise derart dimensioniert sein, dass er als Primärantrieb zum Bewegen des Kraftfahrzeuges in Fahrtrichtung dient. Auch kann dieser Antrieb als Sekundärantrieb dazu ausgelegt sein, dauerhaft oder zuschaltbar den einen vorhandenen Primärantrieb zu unterstützen, um eine optimale Vortriebskraft zum Bewegen des Kraftfahrzeuges in Fahrtrichtung zu erzeugen.
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Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass zum Erzeugen des Antriebsmomentes, welches auf das Getriebe wirkt, das die entgegengesetzt wirkenden Abtriebsmomente erzeugt, ein anderes Antriebskonzept als ein Elektromotor eingesetzt wird. Hierzu kann selbstverständlich auch jedes andere beliebige Antriebssystem zum Einsatz kommen, um mittels des Getriebes den Gierwinkel des Kraftfahrzeuges zu beeinflussen und damit einen Lenkeffekt zu bewirken. Wesentlich ist, dass das Antriebssystem ein ausreichend großes Antriebsmoment auf das Getriebe ausübt, um die in entgegengesetzte Richtung wirkenden Abtriebsmomente in ausreichender Größenordnung zu erzeugen.
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Es bietet sich an, dass der Elektromotor unter Zwischenschaltung wenigstens eines Stirnradgetriebes, insbesondere eines zweistufigen oder dreistufigen Stirnradgetriebes, auf das eine Getriebe oder das andere Getriebe bzw. Traktionsgetriebe, vorzugsweise unter Zwischenschaltung der Schalteinrichtung, wirkt.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Antriebseinheit einen Verbundlenker aufweist, an welchem sich die Antriebswellen direkt oder indirekt abstützen. Dadurch wird auf eine stabile Achskonstruktion, nämlich die Verbundlenkerachse, zurückgegriffen, um daran die Antriebseinheit aufzubauen, insbesondere die Antriebswellen der Antriebseinheit abzustützen bzw. zu lagern. Es ist damit die Antriebseinheit mit wenig Aufwand auf einer stabilen Achsstruktur des Kraftfahrzeuges aufbaubar. Die gesamte Antriebseinheit mitsamt des Verbundlenkers kann als Baueinheit vormontiert werden, so dass sich dadurch auch Vorteile bei der Endmontage des Kraftfahrzeuges ergeben.
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Bevorzugt bildet der Verbundlenker die Hinterachse oder zumindest einen Teil der Hinterachse, so dass die erfindungsgemäße Antriebseinheit als Hinterradantrieb dient, durch welchen eine Vortriebskraft zum Bewegen des Kraftfahrzeuges in Vorwärtsfahrtrichtung oder Rückwärtsfahrtrichtung als Primärantrieb oder den Primärantrieb unterstützender Sekundärantrieb genutzt werden kann oder durch welchen ein auf das Kraftfahrzeug wirkendes Lenkmoment erzeugt werden kann, welches durch die entgegengesetzt wirkenden Abtriebsmomente erreicht wird.
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Weiterhin umfasst die Erfindung einen Allradantrieb mit einer Antriebseinheit der vorstehend beschriebenen Art.
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Die Erfindung umfasst ferner einen Allradantrieb als Hybridantrieb mit einer Antriebseinheit der vorstehend beschriebenen Art. Das Kraftfahrzeug weist in diesem Fall als Primärantrieb bevorzugt einen Verbrennungsmotor, einen Brennstoffzellenantrieb oder dergleichen nicht-elektromotorischen Antrieb auf. Die Antriebseinheit der vorstehend beschriebenen Art dient bevorzugt als unterstützender Sekundärantrieb, welcher von einem Elektromotor angetrieben wird und unterstützend zum Primärantrieb eine Vortriebskraft bzw. Traktion zum Fortbewegen des Kraftfahrzeuges in Fahrtrichtung erzeugt.
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Die Erfindung umfasst auch ein Kraftfahrzeug mit Allradantriebe aufweisend eine Antriebseinheit der vorstehend beschriebenen Art.
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Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung.
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Es zeigen:
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1 eine mögliche Ausführungsform einer Antriebseinheit für einen Allradantrieb eines Kraftfahrzeuges in Schnittdarstellung mit eingezeichnetem Kraftfluss in einem ersten Betriebsmodus,
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2 die Antriebseinheit gemäß der 1 mit eingezeichnetem Kraftfluss in einem zweiten Betriebsmodus und
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3 eine weitere mögliche Ausführungsform einer Antriebseinheit für einen Allradantrieb eines Kraftfahrzeuges in Draufsicht.
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1 und 2 zeigen – in schematischer Darstellung – eine gleiche mögliche Ausführungsform einer Antriebseinheit 1, welche bevorzugt für den Einsatz als Heckantriebseinheit eines Allradantriebes eines Kraftfahrzeuges vorgesehen ist. Die Antriebseinheit 1 weist zwei Antriebswellen 2, 3 auf, von denen eine Antriebswelle 2 zum Antreiben des einen (nicht dargestellten) Rades und die andere Antriebswelle 3 zum Antreiben des anderen (nicht dargestellten) Rades des Kraftfahrzeuges dienen. Bevorzugt sind die Antriebswellen 2, 3 einer gemeinsamen Achsbaugruppe für das Kraftfahrzeug zugeordnet.
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Die Antriebseinheit 1 weist ferner einen Motor, insbesondere Elektromotor 17 auf, durch welchen die Antriebswellen 2, 3 antreibbar sind. Die Antriebswellen 2, 3 können mittels des Elektromotors 17 auf zwei Arten angetrieben werden, wie anhand der in den 1 und 2 eingezeichneten Kraftflüsse ersichtlich ist.
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In einer ersten Antriebsart (2) werden die Antriebswellen 2, 3 in der Weise angetrieben, dass ein an der einen Antriebswelle 2 wirkendes Abtriebsmoment 200' gegenüber einem an der anderen Antriebswelle 3 wirkenden Abtriebsmoment 300' in gleicher Richtung wirkt, wobei die beiden Abtriebsmomente 200' und 300' im Wesentlichen betragsgleich sind, also an den Antriebswellen 2, 3 das gleiche Abtriebsmoment übertragen wird. Dazu weist die Antriebseinheit 1 ein an sich bekanntes Differenzialgetriebe 7 auf, durch welches ein auf den Eingang 8 des Differenzialgetriebes 7 wirkendes Antriebsmoment 100 in die beiden gleich wirkenden Abtriebsmomente 200' und 300' aufgeteilt wird. Durch das Differenzialgetriebe 7 können sich die Umfangsgeschwindigkeiten der Antriebswellen 2, 3 bzw. der davon angetriebenen (nicht dargestellten) Räder des Kraftfahrzeuges, beispielsweise Fahren in Kurven, frei einstellen. In dieser ersten Antriebsart dient die Antriebseinheit 1 zum Erzeugen einer Vortriebskraft bzw. Traktion, um das Kraftfahrzeug in Fahrtrichtung zu bewegen.
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In einer zweiten Antriebsart (1) werden die Antriebswellen 2 und 3 in der Weise angetrieben, dass ein an der einen Antriebswelle 2 wirkendes Abtriebsmoment 200 gegenüber dem einen auf die andere Antriebswelle 3 wirkenden Abtriebsmoment 300 in seiner Wirkrichtung entgegengesetzt ist. Dadurch wird der Gierwinkel des Kraftfahrzeuges mit seinem Allradantrieb aktiv beeinflusst. Durch die entgegengesetzten Abtriebsmomente 200, 300 bewirken in dieser zweiten Antriebsart somit eine Lenkwirkung auf das Kraftfahrzeug, durch welche das dynamische Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges, insbesondere bei Kurvenfahrten, verbessert ist.
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Um an den Antriebswellen 2, 3 die zueinander entgegengesetzten Abtriebsmomente 200, 300 bereitstellen zu können, ist ein Getriebe 4 vorgesehen, welches als Planetengetriebe ausgebildet ist. Durch das Getriebe 4 wird das auf den Eingang 5 des Getriebes 4 wirkendes Antriebsmoment 100 in die beiden vorzugsweise betragsgleichen Abtriebsmomente 200, 300 aufgeteilt, welche in ihrer Wirkrichtung zueinander entgegengesetzt sind.
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Um die Antriebseinheit 1 von der einen Betriebsart in die andere Betriebsart umschalten zu können, ist eine Schalteinrichtung 6 vorgesehen, durch welche der von dem Elektromotor 17 erzeugte Kraftfluss wahlweise zum Eingang 8 des Differenzialgetriebes 7 oder zum Eingang 5 des Getriebes 4 geleitet werden kann.
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Die Schaltvorrichtung 6 ist bevorzugt eine mechanische Kupplung, beispielsweise eine Klauenkupplung mit oder ohne Synchrongetriebe.
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Bevorzugt ist die Schalteinrichtung 6 dazu ausgebildet, in einer Neutralstellung den von dem Elektromotor 17 erzeugten Kraftfluss auf die Antriebswellen 2, 3 zu unterbrechen. In diesem Fall ist die Schalteinrichtung 6 somit in drei Modi betreibbar. In einem ersten Betriebsmodus wird mittels der Schalteinrichtung 6 der Kraftfluss auf das Differenzialgetriebe 7 geleitet. In dem zweiten Betriebsmodus wird mittels der Antriebseinrichtung 6 der Kraftfluss auf das Getriebe 4 geleitet und in dem dritten Modus wird mittels der Schalteinrichtung 6 der Kraftfluss unterbrochen.
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Um die vorstehend beschriebene Funktionsweise zu realisieren, ist die Antriebseinheit 1 bevorzugt wie folgt aufgebaut:
Das Differenzialgetriebe 7 und das Getriebe 4 bzw. Planetengetriebe sind mit ihrer jeweiligen Getriebeachse jeweils koaxial bezüglich der Mittelachse 15 der Antriebseinheit 1 angeordnet und liegen in einem Abstand zueinander. Die Antriebswelle 2 ist mit einem Getrieberad 21, insbesondere einem Kegelrad, des Differenzialgetriebes 7 drehfest verbunden. Ebenso ist die Antriebswelle 3 mit einem Getrieberad 22, insbesondere Kegelrad, des Differenzialgetriebes 7, drehfest verbunden. Die Getrieberäder 21, 22 des Differenzialgetriebes 7 liegen dabei im Wesentlichen mit ihrer jeweiligen Drehachse koaxial bezüglich der Mittelachse 15 der Antriebseinheit 1. Der Eingang 8 des Differenzialgetriebes 7 ist vorzugsweise durch das Gehäuse des Differenzialgetriebes 7 gebildet, welches mit wenigstens einem vorzugsweise zwei Getrieberädern 23, 24, vorzugsweise Kegelrädern, des Differenzialgetriebes 7 zusammenwirkt. Die Getrieberäder 23, 24 liegen mit ihrer Drehachse im Wesentlichen quer zur Mittelachse 15 der Antriebseinheit 1, so dass durch eine Drehbewegung des Gehäuses des Differenzialgetriebes 7 um die Mittelachse 15 die Getrieberäder 23, 24 um die Mittelachse 15 mitgedreht werden und dabei gleichzeitig um ihre eigene Getrieberadachse 25 drehen. Die Getrieberäder 23, 24 rollen oder kämmen dabei mit den Getrieberädern 21, 22, welche mit den Antriebswellen 2, 3 drehfest verbunden sind.
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Der Eingang 8 des Differenzialgetriebes 7 ist mit einer Zwischenwelle 16 drehfest verbunden, welche als Hohlwelle ausgebildet ist. Die Zwischenwelle 16 und die Antriebswelle 3 liegen konzentrisch bezüglich der Mittelachse 15 der Antriebseinheit 1, wobei die Antriebswelle 3 durch den Hohlraum der als Hohlwelle ausgebildeten Zwischenwelle 16 hindurch verläuft, insbesondere sich gegen die Zwischenwelle 16 drehbar abstützt.
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Die Zwischenwelle 16 ist wiederum mit der Schalteinrichtung 6 wirkverbunden, insbesondere ein Teil der Schalteinrichtung 6 mit der Zwischenwelle 16 drehfest verbindbar. Die Schalteinrichtung 6 ist wiederum mit einem Getrieberad eines von dem Elektromotor 17 angetriebenen Stirnradgetriebes 19 wirkverbunden, insbesondere ein Bauteil der Schalteinrichtung 6 mit dem Getrieberad des Stirnradgetriebes 19 drehfest verbindbar. Zwischen der Abtriebswelle 26 des Elektromotors 17 und dem Stirnradgetriebe 19 kann ein weiteres Stirnradgetriebe 18 zwischengeschaltet sein.
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Das Getriebe 4 bzw. Planetengetriebe hat zwei Sonnenräder 9, 10, welche in Richtung der Mittelachse 15 gesehen, hintereinander liegend angeordnet sind und koaxial bezüglich der Mittelachse 15 liegen. Das eine Sonnenrad 9 ist mit der Zwischenwelle 16 und das andere Sonnenrad 10 mit der Antriebswelle 3 drehfest verbunden. Die Sonnenräder 9, 10 bilden somit die Ausgänge des Getriebes 4.
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Das Getriebe 4 bzw. Planetengetriebe hat ferner zwei Hohlräder 11, 12, welche in Richtung der Mittelachse 15 gesehen, hintereinander liegend angeordnet sind und koaxial bezüglich der Mittelachse 15 liegen. Zwischen dem Hohlrad 11 und dem Sonnenrad 9 sind wenigstens zwei Planetenräder 13 vorgesehen, deren Verzahnungen mit der Innenverzahnung des Hohlrades 11 und der Außenverzahnung des Sonnenrades 9 kämmen. Weiterhin sind zwischen dem Hohlrad 12 und dem Sonnenrad 10 wenigstens zwei Planetenräder 14 vorgesehen, deren Verzahnungen mit der Innenverzahnung des Hohlrades 12 und der Außenverzahnung des Sonnenrades 10 kämmen. Die Planetenräder 13, 14 sind in Richtung der Mittelachse 15 gesehen, hintereinander liegend angeordnet und auf einem gemeinsamen Planetenträger 20 daran drehbar gelagert. Denkbar ist es auch, dass zumindest eines der Planetenräder 13, 14 der beiden Planetenräder 13, 14 auf dem gemeinsamen Planetenträger 20 drehfest angeordnet sind.
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Eines der beiden Hohlräder 11, 12, vorzugsweise das Hohlrad 11, bildet den Eingang 5 des Getriebes 4 und ist über einen Wellenabschnitt 27 mit der Schalteinrichtung 6 wirkverbindbar, insbesondere mit einem Bauteil der Schalteinrichtung 6 drehfest verbunden. Das andere der Hohlräder 11, 12, vorzugsweise das Hohlrad 12, ist drehfest mit den (nicht dargestellten) Gehäuse der Antriebseinheit 1 verbunden.
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Die 1 zeigt den Kraftfluss für den Betriebszustand der Antriebseinheit 1, in welcher die Schalteinrichtung 6 in den Betriebsmodus mit den entgegengesetzt wirkenden Abtriebsmomenten 200, 300 an den Antriebswellen 2, 3 geschaltet ist. Wie anhand der durchgezogenen Kraftflusslinie sichtbar ist, wird in diesem Betriebszustand der Antriebseinheit 1 von dem Elektromotor 17 bzw. dessen Abtriebswelle 26 das Stirnradgetriebe 18 angetrieben, wobei das Stirnradgetriebe 18 wiederum das Stirnradgetriebe 19 antreibt.
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Von dem Stirnradgetriebe 19 wird das Antriebsmoment 100 auf die Schalteinrichtung 6 übertragen, welche in dem vorliegenden Betriebsmodus das Antriebsmoment 100 an den Wellenabschnitt 27 und das daran angeformte Hohlrad 11 weiterleitet. Von dem Hohlrad 11 des Getriebes 4 bzw. des Planetengetriebes wird das Antriebsmoment 100 mittels der Planetenräder 13, 14 in die beiden vorzugsweise betragsgleichen Abtriebsmomente 200, 300 aufgeteilt und das eine Abtriebsmoment 200 über das eine Sonnenrad 9 und die Zwischenwelle 16 und dem Differenzialgetriebe 7 an die Antriebswelle 2 weitergeleitet.
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Das andere Abtriebsmoment 300 wird über das Sonnenrad 10 an die andere Antriebswelle 3 weitergeleitet. Dabei weist das Abtriebsmoment 300 an der Antriebswelle 3 die gleiche Wirkrichtung auf, wie das Antriebsmoment 100 am Eingang 5 des Getriebes 4. Das Abtriebsmoment 200 an der Antriebswelle 2 weist dagegen ein dem Abtriebsmoment 300 bzw. dem Antriebsmoment 100 entgegengesetzte Wirkrichtung auf.
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Die 2 zeigt den Kraftfluss der Antriebseinheit 1 im denjenigen Betriebszustand, in welcher die Schalteinrichtung 6 in den Betriebsmodus zum Erzeugen der in gleicher Richtung wirkenden Abtriebsmomente 200', 300' geschaltet ist. Der Kraftfluss verläuft von dem Elektromotor 17 bis zu der Schalteinrichtung 6 in gleicher Weise wie in der vorstehend beschriebenen Betriebsart der Antriebseinheit 1. Von der Schalteinrichtung 6 wird der Kraftfluss bzw. das Drehmoment an die Zwischenwelle 16 weitergeleitet und bildet dann das Antriebsmoment 100 am Eingang 8 des Differenzialgetriebes 7. Durch das Differenzialgetriebe 7' findet eine Aufteilung des Antriebsmomentes 100 in die beiden betragsgleichen Abtriebsmomente 200', 300' statt, welche auf die jeweilige Antriebswelle 2 und 3 wirken. Die Abtriebsmomente 200' und 300' werden durch das Differenzialgetriebe 7 in gleicher Wirkrichtung wirkend erzeugt.
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In der in den 1 und 2 nicht dargestellten Neutralstellung der Schalteinrichtung 6 ist die Zwischenwelle 16 und der Wellenabschnitt 27 von der Schalteinrichtung 6 entkoppelt, so dass der Kraftfluss sowohl auf das Differenzialgetriebe 7 als auch auf das Getriebe 4 bzw. das Planetengetriebe unterbrochen ist. In der Neutralstellung werden die (nicht dargestellten) Räder, welche an den Antriebswellen 2, 3 angeordnet sind, nicht durch die Antriebseinheit 1 angetrieben.
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Die Funktionsweise der Antriebseinheit 1 wird nachfolgend am Beispiel eines Kraftfahrzeuges mit Allradantrieb beschrieben, welches durch den Primärantrieb in Vorwärtsfahrtrichtung bewegt wird und sich in einer Kurvenfahrt befindet.
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Die Antriebseinheit 1 ist beispielsweise zuerst deaktiviert. Die Schalteinrichtung 6 der Antriebseinheit 1 befindet sich dazu in der Neutralstellung. Der Kraftfluss sowohl auf das Differenzialgetriebe 7 als auch auf das Getriebe 4 bzw. das Planetengetriebe ist unterbrochen. Der Elektromotor 17 kann in der Neutralstellung zusätzlich abgeschaltet sein.
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Um das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges bei der Kurvenfahrt zu verbessern, kann die Schalteinrichtung 6 von der Neutralstellung in der Weise geschaltet werden, dass sich die Antriebseinheit 1 in der zweiten Antriebsart befindet. Die Antriebseinheit 1 ist dann in einem Lenkmodus. Der von dem Elektromotor 17 erzeugte Kraftfluss wird auf das Planetengetriebe 4 geleitet. Die Drehbewegung des Elektromotors 17 wirkt auf das Hohlrad 11, welches den Eingang des Planetengetriebes 4 bildet. Die Übertragung der Drehbewegung von dem Hohlrad 11 auf die weiteren Komponenten des Planetengetriebes 4 und von dort auf die Antriebswellen 2, 3 erfolgt dann wie bereits vorstehend beschrieben. Durch die Drehrichtung des Elektromotors 17 kann in dieser Antriebsart der Antriebseinheit 1 beeinflusst werden, ob an der Antriebswelle 2 oder an der Antriebswelle 3 ein Drehmoment wirkt, welches entgegengesetzt zu der Drehrichtung der Räder des Kraftfahrzeuges bei der gerade erfolgenden Fahrbewegung des Kraftfahrzeuges gerichtet ist.
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Bevorzugt sind die Übersetzungen bzw. Untersetzungen der Komponenten des Planetengetriebes 4 in der Weise gewählt, dass bei Geradeausfahrt des Kraftfahrzeuges und in der zweiten Antriebsart der Antriebseinheit 1 und ausgeschaltetem Elektromotor 17 die Räder an den Antriebswellen 2 und 3 mit gleicher Drehzahl drehen und das Hohlrad 11 des Planetengetriebes 4 im Wesentlichen frei von einer Drehbewegung relativ gegenüber dem ortsfesten Hohlrad 12 ist. Sofern das Kraftfahrzeug sich in einer Kurvenfahrt befindet, kommt es zu einem Drehzahlunterschied zwischen den beiden Antriebswellen 2 und 3, wodurch das Hohlrad 11 entweder in die eine Richtung oder in die andere Richtung relativ gegenüber dem ortsfesten Hohlrad 12 zu drehen beginnt. Solange der Elektromotor 17 ausgeschaltet ist, wird durch die Drehbewegung des Hohlrades 11 der (nicht dargestellte) Rotor des Elektromotors 17 mitgeschleppt. Durch Bestromen des Elektromotors 17 erfolgt je nach Richtung des erzeugten Drehmomentes des Elektromotors 17 ein Beschleunigen des Hohlrades 11 in die geschleppte Richtung oder ein Abbremsen des Hohlrades 11 entgegen der geschleppten Richtung mit der Folge, dass an der Antriebswelle 2 oder der Antriebswelle 3 ein Drehmoment erzeugt wird, welches entgegen der Drehrichtung der sich in Fahrtrichtung bewegenden Räder des Kraftfahrzeuges wirkt und damit durch die Antriebseinheit 1 der Lenkeffekt erzeugt ist.
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Ein Umschalten der Antriebseinheit 1 von der zweiten Antriebsart, dem Lenkmodus, auf die erste Antriebsart, dem Traktionsmodus, bewirkt, dass durch die Schalteinrichtung 6 der von dem Elektromotor 17 erzeugte Kraftfluss auf das Differenzialgetriebe 7 geleitet wird. Dadurch werden auch bei der Kurvenfahrt an den Antriebswellen 2 und 3 zueinander die gleichgerichteten Abtriebsmomente 200' und 300' erzeugt, welche unterstützend auf die Vortriebskraft des Kraftfahrzeuges wirken und damit die Fortbewegung in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges unterstützen. Durch das Differenzialgetriebe 7 werden an den Antriebswellen 2, 3 die gleichen Kräfte übertragen, wohingegen die Winkelgeschwindigkeit der mit den Antriebswellen 2, 3 verbundenen Rädern sich frei einstellen kann. Bei einem Ausfall des Elektromotors 17 in dem Traktionsmodus, würde der (nicht dargestellte) Rotor des Elektromotors 17 mitgeschleppt werden.
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3 zeigt – in schematischer Darstellung – eine weitere mögliche Ausführungsform einer Antriebseinheit 1'. Bauteile der Antriebseinheit 1' gemäß der 3, welche mit den Bauteilen der Antriebseinheit 1 gemäß der 1 und 2 identisch oder funktionsgleich sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, insofern wird auf die Beschreibung zu der Antriebseinheit 1 gemäß der 1 und 2 verwiesen.
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Die Antriebseinheit 1' gemäß der 3 unterscheidet sich von der Antriebseinheit 1 gemäß der 1 und 2 unter anderem dadurch, dass ein Verbundlenker 28 vorgesehen ist, an welchem sich die Antriebswellen 2, 3 der Antriebseinheit 1' abstützen. Dazu weist der Verbundlenker 28 vorzugsweise seitliche Schenkelabschnitte 29, 30 auf, in welchen jeweils eine Aufnahme 31, 32 drehbar gelagert ist, welche zur drehfesten Aufnahme eines (nicht dargestellten) Rades des Kraftfahrzeuges dient. Die Aufnahme 31 ist mit der Antriebswelle 2 und die Aufnahme 32 mit der Antriebswelle 3 der Antriebseinheit 1' drehfest verbunden, so dass eine von der Antriebseinheit 1' erzeugte Drehbewegung über die Antriebswellen 2, 3 und die Aufnahmen 31, 32 auf die (nicht dargestellten) Räder des Kraftfahrzeuges übertragen wird.
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Die Antriebseinheit 1' mit dem Verbundlenker 28 bildet eine vormontierbare Einheit, vorzugsweise eine vormontierbare Hinterachseinheit für das Kraftfahrzeug.
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Der Verbundlenker 28 besteht aus zwei gezogenen Längsschwingen 33, 34, die vorzugsweise nahe ihrer Drehachse 35 durch einen Querverbinder 36, vorzugsweise Querprofil, miteinander verbunden sind. Der Querverbinder 36 weist bevorzugt einen im Wesentlichen U- oder T-förmigen Querschnitt auf. Der Querverbinder 36 ist ferner bevorzugt derart dimensioniert, dass sich bei einseitigem Ein- und Ausfedern der Querverbinder 36 verdreht und als Stabilisator wirkt.
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Durch die erfindungsgemäße Antriebseinheit ist der Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeuges in einem Allradantrieb bei geringem Kraftstoffmehrverbrauch gegenüber dem reinen Frontantrieb oder Heckantrieb ermöglicht, insbesondere wenn die Antriebseinheit als Heckantriebseinheit ausgebildet ist und in einem Hybridfahrzeug mit Energiespeicher zum Einsatz kommt.
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Darüber hinaus ermöglicht die Antriebseinheit einen Fahrbetrieb mit deutlich verbesserter Fahrdynamik des Kraftfahrzeuges gegenüber den konventionellen mechanischen Allradantrieben, was aufgrund der gegensätzlich wirkenden Abtriebsmomente zwischen dem linken und rechten Rad der Antriebseinheit ermöglicht ist.
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Die Antriebseinheit ermöglicht ferner den Einsatz eines in seiner Leistung relativ kleinen Elektromotors, welcher für einen optimalen Antrieb der Antriebseinheit ausreichend ist. Durch den Betrieb der Antriebseinheit in den drei unterschiedlichen Betriebsmodi durch die Schalteinrichtung ergibt sich insgesamt eine besonders gute Traktion bei geringer Geschwindigkeit des Fahrzeuges.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1'
- Antriebseinheit
- 2
- Antriebswelle
- 3
- Antriebswelle
- 4
- Getriebe
- 5
- Eingang
- 6
- Schalteinrichtung
- 7
- Differentialgetriebe
- 8
- Eingang
- 9
- Sonnenrad
- 10
- Sonnenrad
- 11
- Hohlrad
- 12
- Hohlrad
- 13
- Planetenrad
- 14
- Planetenrad
- 15
- Mittelachse
- 16
- Zwischenwelle
- 17
- Elektromotor
- 18
- Stirnradgetriebe
- 19
- Stirnradgetriebe
- 20
- Planetenträger
- 21
- Getrieberad
- 22
- Getrieberad
- 23
- Getrieberad
- 24
- Getrieberad
- 25
- Getrieberadachse
- 26
- Antriebswelle
- 27
- Wellenabschnitt
- 28
- Verbundlenker
- 29
- Schenkelabschnitt
- 30
- Schenkelabschnitt
- 31
- Aufnahmen
- 32
- Aufnahmen
- 33
- Längsschwinge
- 34
- Längsschwinge
- 35
- Drehachse
- 36
- Querverbinder
- 100
- Antriebsmoment
- 200
- Abtriebsmoment
- 200'
- Abtriebsmoment
- 300
- Abtriebsmoment
- 300'
- Abtriebsmoment
