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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein Fahrzeug mit einem Antriebsmodul, wobei das Antriebsmodul einen Hauptelektromotor umfasst und an einem Ausgang ein Antriebsdrehmoment bereitstellt, mit einem Differenzialabschnitt und mit zwei Ausgangswellen, wobei ein Eingang des Differenzialabschnitts mit dem Antriebsmodul wirkverbunden ist, so dass das Antriebsdrehmoment in den Differentialabschnitt geleitet wird, und wobei zwei Ausgänge des Differenzialabschnitts mit den zwei Ausgangswellen wirkverbunden sind, so dass ein verteiltes Antriebsdrehmoment auf die zwei Ausgangswellen verteilt wird, und mit einem Überlagerungsmodul, wobei das Überlagerungsmodul einen Überlagerungsgetriebeabschnitt und einen Hilfselektromotor umfasst, wobei das Überlagerungsmodul mit dem Differenzialabschnitt wirkverbunden ist, so dass eine Änderung einer Drehzahlund/oder einer Drehmomentdifferenz der Ausgangswellen einbringbar ist.
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Kraftfahrzeuge mit elektrischen Antrieben haben mittlerweile Alltagstauglichkeit erlangt und bilden eine Alternative zu Fahrzeugen, welche fossile Brennstoffe als Basis für die Antriebsenergie unmittelbar nutzen. Die Einbindung von Elektromotoren in einen Antriebsstrang erfordert im Vergleich zu ähnlichen Antriebssträngen bei Verbrennungsmotoren eine Vielzahl von Anpassungen und Neuentwicklungen.
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So offenbart beispielsweise die Druckschrift
DE 10 2008 061 946 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, ein elektrisches System für ein Fahrzeug. Das System ist zur variablen Momentenverteilung innerhalb mindestens einer Achse eines Fahrzeugs ausgebildet. Es umfasst mindestens eine erste Antriebseinheit, die einen Elektromotor umfasst, der ein Antriebsdrehmoment zur Verfügung stellt. Die Antriebseinheit umfasst ferner ein Planetengetriebe zur Untersetzung des Antriebsdrehmoments und ein Differenzial zur Verteilung des Drehmoments auf die Räder der Achse. Eine zweite Antriebseinheit ist vorgesehen, die eine kleinere Leistung als die erste Antriebseinheit aufweist, um über ein Überlagerungsgetriebe radindividuell die Drehmomente innerhalb der Achse zu verteilen. Die zweite Antriebseinheit umfasst ebenfalls einen Elektromotor und ist koaxial zu der ersten Antriebseinheit, insbesondere koaxial zu dem ersten Elektromotor ausgerichtet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, welche eine Alternative zu dem bekannten Stand der Technik bildet.
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Diese Aufgabe wird durch eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen.
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Im Rahmen der Erfindung wird eine Antriebseinrichtung für ein Fahrzeug vorgeschlagen. Das Fahrzeug ist besonders bevorzugt als ein Personenkraftfahrzeug ausgebildet, alternativ kann es jedoch auch als ein Trike, ein Lastkraftwagen, ein Bus oder ein anderes Fahrzeug mit mindestens einer angetriebenen Achse ausgebildet sein. Die Antriebseinrichtung ist ausgebildet, das Fahrzeug auf Geschwindigkeiten von größer 50 km/h, vorzugsweise größer 80 km/h und insbesondere größer 100 km/h zu beschleunigen oder zu bewegen.
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Die Antriebseinrichtung umfasst ein Antriebsmodul, welches einen Hauptelektromotor umfasst, welcher an einem Ausgang des Antriebsmoduls ein Antriebsdrehmoment bereitstellt. Besonders bevorzugt stellt der Hauptelektromotor mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 90 % und insbesondere mindestens 95 % der Leistung oder die Gesamtleistung zum Antrieb des Fahrzeugs zur Verfügung. Insbesondere sind die Antriebseinrichtung und/oder das Fahrzeug ohne Verbrennungsmotor ausgebildet. Alternativ hierzu ist die Antriebseinrichtung als eine Hybrideinrichtung ausgebildet, welche ein zusätzliches Hilfsdrehmoment in den Antriebsstrang einkoppelt.
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Ferner umfasst die Antriebseinrichtung einen Differenzialabschnitt sowie zwei Ausgangswellen, wobei die zwei Ausgangswellen mit Rädern des Fahrzeugs koppelbar und/oder gekoppelt sind. Insbesondere sind die Räder mit den Ausgangswellen drehfest koppelbar und/oder gekoppelt. Ein Eingang des Differenzialabschnitts ist mit dem Ausgang des Antriebsmoduls wirkverbunden, sodass das Antriebsdrehmoment in den Differenzialabschnitt geleitet wird. Besonders bevorzugt sind der Eingang des Differenzialabschnitts und der Ausgang des Antriebsmoduls in unmittelbarer Wirkverbindung. Zwei Ausgänge des Differenzialabschnitts sind mit den zwei Ausgangswellen wirkverbunden und besonders bevorzugt drehfest verbunden, wobei der Differenzialabschnitt ausgebildet ist, ein verteiltes Antriebsdrehmoment auf die zwei Ausgangswellen zu leiten. In dem Differenzialabschnitt findet somit eine Teilung des Antriebsdrehmoments statt, wobei ein Teil auf die eine Ausgangswelle und ein anderer Teil auf die andere Ausgangswelle übergeben wird.
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Die Antriebseinrichtung umfasst ein Überlagerungsmodul, welches einen Überlagerungsgetriebeabschnitt und einen Hilfselektromotor umfasst und welches mit dem Differentialabschnitt wirkverbunden ist. Das Überlagerungsmodul ist ausgebildet, eine Änderung einer Drehzahldifferenz und/oder einer Drehmomentdifferenz der Ausgangswellen zu erreichen. Insbesondere ist die Wirkverbindung zwischen Überlagerungsmodul und Differenzialabschnitt so ausgebildet, dass die Verteilung des verteilten Antriebsdrehmoments zwischen den zwei Ausgangswellen variabel einstellbar ist. Beispielsweise werden Momentenverteilungsverhältnisse von 0,5:0,5, 0,75:0,25, 0,25:0,75 und Zwischenwerte davon eingestellt.
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Zum Zweck der Definition wird eingeführt, dass eine Hauptrotorwelle, also die Rotorwelle des Hauptelektromotors, eine Antriebsachse definiert und eine Hilfsrotorwelle, also die Rotorwelle des Hilfselektromotors, eine Abtriebsachse definiert.
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Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Antriebsachse und die Abtriebsachse senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Dies bedeutet, dass auch Hauptelektromotor und Hilfselektromotor in Bezug auf deren Rotorwellen senkrecht zueinander orientiert sind. Besonders bevorzugt ist die Abtriebsachse parallel oder identisch zu der durch die Ausgangswellen definierte Drehachse ausgerichtet und die Antriebsachse senkrecht dazu positioniert.
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Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der Hauptelektromotor, welcher systembedingt deutlich leistungsfähiger und damit schwerer und größer ausgebildet sein muss als der Hilfselektromotor, um 90 Grad verdreht gegenüber der Drehachse der Ausgangswellen angeordnet werden kann. Insbesondere ist es sogar möglich, dass der Hauptelektromotor versetzt zur Abtriebsachse positioniert werden und damit vorzugsweise in den Mittelbereich zwischen den Achsen des Fahrzeugs verschoben werden kann, sodass die Masseverteilung des Fahrzeugs – ähnlich wie bei einem Mittelmotor – verbessert ist.
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Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausbildung der Erfindung ist der Differenzialabschnitt als ein Planetengetriebe ausgebildet, insbesondere ist der Differenzialabschnitt als ein Stirnradplanetengetriebe realisiert. Der Eingang des Differenzialabschnitts ist in dieser Ausbildung als ein Differenzialplanetenträger realisiert. Der Differenzialplanetenträger trägt ein umlaufendes Eingangskegelrad, welches mit dem Differenzialplanetenträger einstückig ausgebildet ist oder mit diesem drehfest verbunden ist. Der Differenzialplanetenträger ist koaxial zu der Abtriebsachse angeordnet. Der Ausgang des Antriebsmoduls ist dagegen als ein Ausgangskegelrad ausgebildet, welches koaxial zu der Antriebsachse angeordnet ist und mit dem Eingangskegelrad in Wirkverbindung steht und insbesondere mit diesem kämmt. An dem Übergang zwischen Antriebsmodul und Differenzialabschnitt erfolgt somit eine Umlenkung des Drehmomentenflusses. Während das Antriebsmodul koaxial zu der Antriebsachse ausgerichtet ist, ist der Differenzialabschnitt koaxial zu der Abtriebsachse angeordnet. Über das Zusammenspiel Eingangskegelrad und Ausgangskegelrad kann der Drehmomentenfluss entsprechend umorientiert werden. Diese Ausbildung hat zum einen den Vorteil, dass das Antriebsmodul in eine beliebige Winkelposition um die Abtriebsachse positioniert werden kann und zum anderen, dass der Abstand zwischen Ausgangswellen und Antriebsmodul durch eine Verlängerung der das Ausgangskegelrad tragenden Antriebswelle beliebig eingestellt werden kann. Diese konstruktive Ausbildung unterstreicht nochmals die Vorteile, die hinsichtlich einer problemlosen Integration der Antriebseinrichtung in das Fahrzeug erzielt werden können.
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Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Antriebsmodul ergänzend einen Getriebeabschnitt, wobei der Getriebeabschnitt als ein Schaltgetriebe ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist das Schaltgetriebe als ein 2-Gang-Getriebe ausgebildet, welches in einem ersten Betriebszustand eine Untersetzung und in einem zweiten Betriebszustand eine Untersetzung, eine 1:1-Umsetzung oder eine Übersetzung realisiert. Hierbei wird das von dem Hauptelektromotor erzeugte Anfangsdrehmoment in das Antriebsdrehmoment umgesetzt, welches dann am Ausgang des Antriebsmoduls vorliegt.
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Bei einer bevorzugten konstruktiven Realisierung der Erfindung ist die Hauptrotorwelle des Hauptelektromotors als eine Hohlwelle ausgebildet, durch die eine Antriebswelle geführt ist, die den Ausgang des Antriebsmoduls bildet und auf der insbesondere das Ausgangskegelrad sitzt. Der Hauptelektromotor ist in axialer Richtung in Bezug zu der Antriebsachse zwischen dem Getriebeabschnitt und dem Stirnraddifferenzialabschnitt angeordnet. Diese konstruktive Realisierung hat den Vorteil, dass der Hauptelektromotor unmittelbar benachbart zu dem Differenzialabschnitt bzw. dem Überlagerungsmodul angeordnet werden kann, um dessen Masse über die Ausgangswellen abzulasten.
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Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist das Schaltgetriebe als ein Stirnradplanetengetriebe ausgebildet, wobei eine Hauptachse des Stirnradplanetengetriebes koaxial zu der Antriebsachse ausgerichtet ist. Diese Ausgestaltung ist besonders Bauraum sparend zu realisieren.
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Im Speziellen umfasst das Stirnradplanetengetriebe eine Gangwechselkupplung, wobei ein schaltbarer Kupplungskörper drehfest mit einem Ausgang des Schaltgetriebes gekoppelt ist und in einer ersten Schaltstellung mit der Hauptrotorwelle drehfest verbindbar ist und in einer zweiten Schaltstellung drehfest mit einem Schaltgetriebeplanetenträger des Stirnradplanetengetriebes verbindbar ist. In der ersten Schaltstellung wird eine 1:1-Umsetzung durchgeführt, in der zweiten Schaltstellung erfolgt eine Untersetzung.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem Ausgang des Schaltgetriebes und der Antriebswelle eine Kupplungseinrichtung vorgesehen, welche ausgebildet ist, den Drehmomentfluss zu unterbrechen.
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Bei einer konstruktiv bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Differenzialabschnitt zwei Differenzialplanetentriebe, welche über den Differenzialplanetenträger als gemeinsamen Planetenträger miteinander gekoppelt sind. Jeder der Differenzialplanetentriebe umfasst ein Differenzialsonnenrad, wobei jedes der Differenzialsonnenräder mit einer der Ausgangswellen drehfest verbunden ist. Jeder der Differenzialplanetentriebe umfasst einen Satz Planeten, wobei jeder der Planeten zum einen mit dem Differenzialsonnenrad des zugeordneten Differenzialplanetentriebs kämmt und die Planeten der beiden Differenzialplanetentriebe paarweise miteinander kämmen. Ein derartiger Differenzialabschnitt ist beispielsweise aus der Druckschrift
DE 102007040475 A1 bekannt, deren gesamter Inhalt hinsichtlich des Aufbaus via Referenzierung in die vorliegende Anmeldung übernommen wird.
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Bei einer konstruktiv bevorzugten Ausgestaltung ist der Überlagerungsgetriebeabschnitt als ein weiteres Stirnradplanetengetriebe ausgebildet und umfasst drei Überlagerungsplanetentriebe. Ein erster Überlagerungsplanetentrieb weist ein erstes Hohlrad, einen ersten Satz Planeten und ein erstes Sonnenrad auf, wobei die ersten Planeten drehfest mit den Planeten des benachbarten Differenzialplanetentriebs verbunden sind. Insbesondere sitzen die ersten Planeten und die Planeten des benachbarten Differenzialplanetentriebs auf gemeinsamen Bolzen. Alternativ oder ergänzend sitzen die Planeten des ersten Überlagerungsplanetentriebs und des zweiten Differenzialplanetentriebs auf einem gemeinsamen Planetenträger, insbesondere auf dem Differenzialplanetenträger.
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Das Sonnenrad des ersten Überlagerungsplanetentriebs ist drehfest mit einem Hohlrad des zweiten Überlagerungsplanetentriebs verbunden. Das Hohlrad des ersten Überlagerungsplanetentriebs ist drehfest mit dem Hohlrad des dritten Überlagerungsplanetentriebs verbunden. Der zweite und der dritte Überlagerungsplanetentrieb weisen jeweils einen Satz Planeten auf, welche auf gemeinsamen Bolzen sitzen und welche mit dem zugeordneten Hohlrad kämmen. Das Sonnenrad des zweiten Überlagerungsplanetentriebs ist drehfest mit der Hilfsrotorwelle verbunden, das Sonnenrad des dritten Überlagerungsplanetentriebs ist fixiert oder stationär angeordnet. Das Sonnenrad des dritten Überlagerungsplanetentriebs bzw. die Hilfsrotorwelle sind als eine Hohlwelle ausgebildet, sodass die Ausgangswelle durch die Hohlwelle durchgeführt werden kann.
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Im Betrieb der Antriebseinrichtung wird das Antriebsdrehmoment bei still stehendem oder fixiertem Hilfsmotor gleichmäßig auf die zwei Ausgangswellen verteilt. In Abhängigkeit einer Drehrichtung der Hilfsrotorwelle des Hilfselektromotors wird das Antriebsdrehmoment anteilsmäßig mehr auf die eine oder die andere Ausgangswelle verteilt.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Dabei zeigt:
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1 ein schematisches Blockdiagramm einer Antriebseinrichtung für ein Fahrzeug als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die 1 zeigt in einer schematischen Blockdarstellung eine Antriebseinrichtung 1 für ein Fahrzeug 2 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Fahrzeug 2 ist nur teilweise und stark schematisiert mit nur einer Achse dargestellt und soll beispielsweise einen Personenkraftwagen zeigen.
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Die Antriebseinrichtung 1 umfasst ein Antriebsmodul 3, einen Differenzialabschnitt 4 mit zwei Ausgangswellen 5a, b, welche optional über weitere Getriebestufen oder unmittelbar mit Rädern 6a, b des Fahrzeugs 2 verbunden sind. An dem Ausgang des Antriebsmoduls 3 wird ein Antriebsdrehmoment an den Differenzialabschnitt 4 übergeben und durch diesen auf die zwei Ausgangswellen 5a, b verteilt.
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Zudem umfasst die Antriebseinrichtung 1 ein Überlagerungsmodul 7, welches mit dem Differenzialabschnitt 4 gekoppelt ist und welches ermöglicht, Änderungen einer Drehzahl- und/oder einer Drehmomentdifferenz der Ausgangswellen 5a, b über den Differenzialabschnitt 4 einzubringen. Beispielsweise ist das Überlagerungsmodul 7 als eine Torque-Vectoring-Einrichtung ausgebildet, welche das Antriebsdrehmoment variabel auf die Ausgangswellen 5a, b verteilt, um Kurvenfahrten des Fahrzeugs 2 zu unterstützen.
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Das Antriebsmodul 3 umfasst einen Hauptelektromotor 8 mit einem Stator 9 und einem Rotor 10, welcher drehfest mit einer Hauptrotorwelle 11 gekoppelt ist. Die Hauptrotorwelle 11 definiert eine Antriebsachse 12, welche in dem Fahrzeug 2 in Längsrichtung ausgerichtet ist. Der Hauptelektromotor 8 weist eine Leistung von größer 30 kW, vorzugsweise größer 50 kW auf.
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Die Hauptrotorwelle 11 ist als eine Hohlwelle ausgebildet und bildet einen Eingang für einen als Schaltgetriebe ausgebildeten Getriebeabschnitt 13 des Antriebsmoduls 3. Der Ausgang des Getriebeabschnitts 13 wird durch eine Antriebswelle 14 gebildet, welche koaxial in der als Hohlwelle ausgebildeten Hauptrotorwelle 11 verläuft und auf dessen Ende ein Ausgangskegelrad 15 aufgesetzt ist bzw. damit drehfest verbunden ist.
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Die Antriebswelle 14 ist über eine Kupplung 16 lösbar mit einem Schaltgetriebehohlrad 17 koppelbar, auf dem ein Kupplungskörper 18 in axialer Richtung zu der Antriebsachse 12 verschiebbar angeordnet ist. Das Schaltgetriebehohlrad 17 und der Schaltkörper 18 rotieren im Betrieb bei geschlossener Kupplung 16 mit der Antriebswelle 14.
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In einer ersten Schaltstellung wird der Kupplungskörper 18 mit einem ersten Kupplungsrad 19 in Wirkverbindung gebracht, sodass Kupplungsrad 19 und Schaltgetriebehohlrad 17 drehfest miteinander gekoppelt sind. Das Kupplungsrad 19 sitzt drehfest auf der Hauptrotorwelle 11, sodass die Antriebswelle 14 bzw. das Ausgangskegelrad 15 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie die Hauptrotorwelle 11 rotieren. In der ersten Schaltstellung wird somit eine 1:1-Übertragung des Ausgangsdrehmoments durch den Getriebeabschnitt 13 umgesetzt.
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In einer zweiten Schaltstellung wird der Kupplungskörper 18 mit einem zweiten Kupplungsrad 20 in Wirkverbindung gebracht, welches mit einem Schaltgetriebeplanetenträger 21 eines Stirnradplanetengetriebes 22 gekoppelt ist, wobei das Stirnradplanetengetriebe 22 dem Getriebeabschnitt 13 zugeordnet ist. In dem Stirnradplanetengetriebe 22 ist auf dem Schaltgetriebeplanetenträger 21 ein Schaltgetriebeplanetensatz 23 angeordnet, welcher mit einer umlaufenden Innenverzahnung 24, welche stationär zu dem Stator 9 angeordnet ist, kämmt. Die Planeten des Schaltgetriebeplanetensatzes 23 kämmen mit einer Schaltgetriebesonne 25, welche drehfest auf der Hauptrotorwelle 11 angeordnet ist. Durch das Stirnradplanetengetriebe 22 wird die Drehzahl der Hauptrotorwelle 11 untersetzt, sodass die Drehzahl in der zweiten Schaltstellung des Getriebeabschnitts an dem Ausgangskegelrad 15 kleiner als die Drehzahl der Hauptrotorwelle 11 ist.
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Die Betätigung des Kupplungskörpers 18 erfolgt über eine Schaltmechanik 26, welche den Kupplungskörper 18 zwischen den beschriebenen Schaltstellungen wechselt. Die Schaltmechanik 26 umfasst einen Stellmotor 27, welcher über eine Übertragungsmechanik 28, welche in diesem Ausführungsbeispiel als ein Gewindetrieb ausgebildet ist, betrieben wird. Allgemein kann auch ein anderer Umsetzer von einer Rotationsbewegung in eine Linearbewegung eingesetzt werden. Die Übertragungsmechanik 26 verschiebt bei einer Drehbewegung des Stellmotors 27 einen Mitnehmer 29 in axialer Richtung zu der Antriebsachse 12. Der Kupplungskörper 18 ist mit einem zweiten Mitnehmer 30 drehfest gekoppelt, wobei der Mitnehmer 29 und der zweite Mitnehmer 30 in axialer Richtung miteinander gekoppelt und in Umlaufrichtung um die Antriebsachse 12 entkoppelt sind. Beispielsweise kann zwischen Mitnehmer 29 und zweitem Mitnehmer 30 ein Lager angeordnet sein oder diese beiden Komponenten als Schaltmuffen ausgebildet sein.
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Der Differenzialabschnitt 4 ist als ein Stirnradplanetengetriebe ausgebildet und umfasst zwei miteinander gekoppelte Differenzialplanetentriebe 31a, b. Die Differenzialplanetentriebe 31a, b sind über einen gemeinsamen Differenzialplanetenträger 32 miteinander gekoppelt. Der Differenzialplanetenträger 32 bildet den Eingang zu dem Differenzialabschnitt 4 und ist über ein umlaufendes Eingangskegelrad 33 mit dem Ausgang des Antriebsmoduls 3 und insbesondere dem Ausgangskegelrad 15 wirkverbunden. Wie aus der 1 zu erkennen ist, kämmen das Ausgangskegelrad 15 und das Eingangskegelrad 33 miteinander. Der Differenzialabschnitt 4 und insbesondere der Differenzialplanetenträger 32 sind um eine Abtriebsachse 34 koaxial angeordnet. Jeder der Differenzialplanetentriebe 31a, b umfasst einen Planetensatz 35a, b sowie ein Sonnenrad 36a, b, wobei die zwei Sonnenräder 36a, b jeweils mit einer der Ausgangswellen 5a, b drehfest verbunden sind. Die Sonnenräder 36a, b kämmen mit dem zu dem Differenzialplanetentrieb 31a, b zugehörigen Planetensatz 35a, b. Ergänzend kämmen die Planeten der Planetensätze 35a, b jeweils paarweise miteinander, d.h. ein Planet des Planetensatzes 35a kämmt mit dem zugeordneten Sonnenrad 36a und zudem mit einem Planeten des Planetensatzes 35b.
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Im Betrieb wird das Antriebsdrehmoment über den Differenzialplanetenträger 32 eingeleitet, sodass die Planeten der Planetensätze 35a, b in Umlaufrichtung um die Abtriebsachse 34 mitgenommen werden und über die Sonnenräder 36a, b ablaufen. Ohne weitere Maßnahmen wird das Antriebsdrehmoment durch den Differenzialabschnitt 4 auf den Ausgangswellen 5a, b gleichmäßig verteilt.
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Die Antriebseinrichtung 1 umfasst ferner das Überlagerungsmodul 7, welches einen Überlagerungsgetriebeabschnitt 38 und einen Hilfselektromotor 39 aufweist. Der Hilfselektromotor 39 ist koaxial zu der Abtriebsachse 34 angeordnet.
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Der Überlagerungsgetriebeabschnitt 38 ist ebenfalls als ein Stirnradplanetengetriebe ausgebildet, welches drei Überlagerungsplanetentriebe 40a, b, c aufweist. Der erste Überlagerungsplanetentrieb 40a ist benachbart zu dem zweiten Differenzialplanetentrieb 31b angeordnet und weist einen Planetensatz 41a, ein Sonnenrad 42a und ein Hohlrad 43a auf. Die Planeten des Planetensatzes 41a sind gemeinsam mit den Planeten des Planetensatzes 35b des zweiten Differenzialplanetentriebs auf gemeinsamen Bolzen 44 angeordnet und drehfest miteinander verbunden. Das Sonnenrad 42a ist mit dem Hohlrad 43b des zweiten Überlagerungsplanetentriebs 40b drehfest verbunden. Das Hohlrad 43a des ersten Überlagerungsplanetentriebs 40a ist dagegen mit dem Hohlrad 43c des dritten Überlagerungsplanetentriebs 40c drehfest verbunden.
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Der zweite und der dritte Überlagerungsplanetentrieb 40b, c weisen jeweils einen Planetensatz 41b, c sowie ein Sonnenrad 42b, c auf. die Planeten der Planetensätze 41b, c sitzen auf gemeinsamen Bolzen 45, können jedoch gegeneinander verdreht werden. Das Sonnenrad 42b des zweiten Überlagerungsplanetentriebs 40b ist mit einer als Hohlwelle ausgebildeten Hilfsrotorwelle 46 drehfest verbunden. Das Sonnenrad 42c des dritten Überlagerungsplanetentriebs 40c ist stationär angeordnet. Durch die als Hohlwelle ausgebildete Hilfsrotorwelle 46 verläuft die Ausgangswelle 5b.
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Im Betrieb kann durch eine Aktivierung des Hilfselektromotors 39 die Drehmomentverteilung des Antriebsdrehmoments auf die zwei Ausgangswellen 5a, b in Abhängigkeit von der Drehrichtung und von der Drehgeschwindigkeit des Hilfselektromotors variabel eingestellt werden.
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Vom konstruktiven Aufbau betrachtet ist es besonders hervorzuheben, dass die Hauptrotorwelle 11 bzw. die Antriebsachse 12 und die Hilfsrotorwelle 46 bzw. die Abtriebsachse 34 zueinander einen 90-Grad-Winkel einnehmen. Ferner ist darauf hinzuweisen, dass der Hauptelektromotor 8 zwischen den Baugruppen Differenzialabschnitt 4 und Überlagerungsmodul 7 einerseits und Getriebeabschnitt 13 andererseits angeordnet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebseinrichtung
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Antriebsmodul
- 4
- Differenzialabschnitt
- 5
- Ausgangswelle
- 6
- Rad
- 7
- Überlagerungsmodul
- 8
- Hauptelektromotor
- 9
- Stator
- 10
- Rotor
- 11
- Hauptrotorwelle
- 12
- Antriebsachse
- 13
- Getriebeabschnitt
- 14
- Antriebswelle
- 15
- Ausgangskegelrad
- 16
- Kupplung
- 17
- Schaltgetriebehohlrad
- 18
- Kupplungskörper
- 19
- erstes Kupplungsrad
- 20
- zweites Kupplungsrad
- 21
- Schaltgetriebeplanetenträger
- 22
- Stirnradplanetengetriebe
- 23
- Schaltgetriebeplanetensatz
- 24
- Innenverzahnung
- 25
- Schaltgetriebesonne
- 26
- Schaltmechanik
- 27
- Stellmotor
- 28
- Übertragungsmechanik
- 29
- Mitnehmer
- 30
- zweiter Mitnehmer
- 31
- Differenzialplanetentrieb
- 32
- Differenzialplanetenträger
- 33
- Eingangskegelrad
- 34
- Abtriebsachse
- 35
- Planetensatz
- 36
- Sonnenrad
- 37
- leer
- 38
- Überlagerungsgetriebeabschnitt
- 39
- Hilfselektromotor
- 40
- Überlagerungsplanetentrieb
- 41
- Planetensatz
- 42
- Sonnenrad
- 43
- Hohlrad
- 44
- Bolzen
- 45
- Bolzen
- 46
- Hilfsrotorwelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008061946 A1 [0003]
- DE 102007040475 A1 [0019]
