DE102013213559A1 - Drive device i.e. electromotive drive device, for motor car i.e. hybrid car, has coupling device comprising adjustable positionable actuator, which is positioned by controlled relative rotation between power outputs of electromotors - Google Patents

Drive device i.e. electromotive drive device, for motor car i.e. hybrid car, has coupling device comprising adjustable positionable actuator, which is positioned by controlled relative rotation between power outputs of electromotors Download PDF

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Rolf Meinhard
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Abstract

The device has two electromotors (8, 10) with power outputs (9, 11) e.g. motor shafts. A coupling device (12) couples the power outputs with a wheel drive train (1) i.e. individual axle drive machine head, in a switchable manner. The coupling device comprises an adjustable positionable actuator (13), which is fixed according to a coupling state of the coupling device. The positioning of the actuator is carried out by a controlled relative rotation between the power outputs of the electromotors. The wheel drive train comprises an axle gearbox (2). The coupling device is designed as a jaw clutch and a form- or frictionally coupling clutch.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Radantriebsstrang, einem ersten Elektromotor mit einem ersten Leistungsausgang, einem zweiten Elektromotor mit einem zweiten Leistungsausgang und einer Koppelungseinrichtung zur Koppelung wenigstens eines der beiden Leistungsausgänge jener Elektromotoren mit jenem Radantriebsstrang in derart schaltbarer Weise, dass die kinematische Koppelung des ersten und/oder zweiten Leistungsausganges mit dem Radantriebsstrang selektiv herstellbar, bzw. aufhebbar ist.The invention relates to a drive device for a motor vehicle having a wheel drive train, a first electric motor having a first power output, a second electric motor having a second power output and a coupling device for coupling at least one of the two power outputs of those electric motors with that wheel drive train in such a switchable manner that the kinematic coupling of the first and / or second power output with the wheel drive train selectively produced, or can be canceled.

Aus DE 103 53 256 B3 ist eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die einen ersten Elektromotor und einen zweiten Elektromotor, sowie eine Brennkraftmaschine umfasst. Einer der beiden Elektromotoren ist über eine als Leistungsausgang fungierende Motorwelle permanent an das Differentialgetriebe eines Radantriebsstrangs angekoppelt. Der andere Elektromotor ist permanent mit der Brennkraftmaschine gekoppelt. Zwischen den beiden Elektromotoren ist eine Kupplungseinrichtung vorgesehen. Durch diese Kupplungseinrichtung wird es möglich, die Antriebsverbindung zwischen dem permanent an den Radantriebsstrang angebundenen Elektromotor und dem zweiten Elektromotor selektiv aufzuheben bzw. herzustellen. Jener mit der Brennkraftmaschine gekoppelte Elektromotor kann dann über die Brennkraftmaschine generatorisch betrieben werden. Out DE 103 53 256 B3 a drive device for a motor vehicle is known which comprises a first electric motor and a second electric motor, as well as an internal combustion engine. One of the two electric motors is permanently coupled to the differential gear of a wheel drive train via a motor shaft acting as a power output. The other electric motor is permanently coupled to the internal combustion engine. Between the two electric motors, a coupling device is provided. By this coupling device, it is possible to selectively cancel or produce the drive connection between the permanently coupled to the wheel drive electric motor and the second electric motor. The electric motor coupled to the internal combustion engine can then be operated as a generator via the internal combustion engine.

Bei Elektroantrieben von Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Hybridantrieben besteht der Bedarf, den Elektroantrieb in bestimmten Betriebssituationen vom Antriebsstrang abzukoppeln. Beispielsweise können dann beim verbrennungsmotorischen Fahren Schleppverluste des elektrischen Antriebs vermieden werden.In electric drives of motor vehicles, especially in hybrid drives, there is a need to decouple the electric drive in certain operating situations from the drive train. For example, then drag losses of the electric drive can be avoided in internal combustion engine driving.

Zum An- und Abkoppeln des elektrischen Antriebs bei Hybridfahrzeugen sind mechanische Systeme bekannt, welche durch einen Aktuator (z.B. einen Hubmagneten, oder ein mechanisches Ausrücksystem wie bei Kupplungen) ein Koppelelement, z.B. eine Reibkupplung, oder eine Klauenkupplung öffnen und schließen. Weiterhin sind Lösungen bekannt, welche den elektromotorischen Antrieb durch einen Freilauf an den Antriebsstrang ankoppeln und bei Nicht-Betrieb abkoppeln.For coupling and uncoupling the electric drive in hybrid vehicles, mechanical systems are known which use an actuator (e.g., a solenoid, or a mechanical release system such as clutches) to provide a coupling element, e.g. a friction clutch, or a dog clutch open and close. Furthermore, solutions are known which couple the electric motor drive by a freewheel to the drive train and decouple when not in operation.

Bei Systemen mit einem zusätzlichen Aktuator besteht der Nachteil in den zusätzlichen Kosten die der Aktuator verursacht. Bei Systemen mit Freilauf besteht der Nachteil durch die Funktionseinschränkung. So kann z.B. kann über einen Freilauf nicht rekuperiert werden.In systems with an additional actuator, the disadvantage is the additional cost that the actuator causes. In systems with freewheel the disadvantage is the function restriction. Thus, e.g. can not be recuperated via a freewheel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromotorische Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die sich durch einen robusten Aufbau und ein vorteilhaftes mechanisches Betriebsverhalten auszeichnet. The invention has for its object to provide an electric motor drive device for a motor vehicle, which is characterized by a robust design and advantageous mechanical performance.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit:

  • – einem Radantriebsstrang,
  • – einem ersten Elektromotor mit einem ersten Leistungsausgang,
  • – einem zweiten Elektromotor mit einem zweiten Leistungsausgang, und
  • – einer Koppelungseinrichtung zur Koppelung wenigstens des ersten und/oder des zweiten Leistungsausgangs mit dem Radantriebsstrang in schaltbarer Weise,
  • – wobei die Koppelungseinrichtung ein einstellbar positionierbares Stellorgan umfasst, durch dessen Positionierung der Koppelungszustand der Koppelungseinrichtung festlegbar ist, und die Positionierung des Stellorgans durch gesteuerte Herbeiführung einer Relativdrehung zwischen dem ersten und dem zweiten Leistungsausgang der beiden Elektromotoren erfolgt.
This object is achieved by a drive device for a motor vehicle with:
  • A wheel drive train,
  • A first electric motor with a first power output,
  • A second electric motor having a second power output, and
  • A coupling device for coupling at least the first and / or the second power output to the wheel drive train in a switchable manner,
  • - wherein the coupling means comprises an adjustably positionable actuator, by the positioning of the coupling state of the coupling device can be fixed, and the positioning of the actuator by controlled bringing about a relative rotation between the first and the second power output of the two electric motors.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, die Generierung der elektrischen Antriebsleistung auf zwei, kleinere Elektromotoren aufzuteilen und die so bereitgestellten einzelnen Elektromotoren zudem separat anzusteuern und unmittelbar über diese Elektromotoren relativ große Stellkräfte zu generieren die eine zuverlässige Betätigung der Koppelungseinrichtung ermöglichen.This advantageously makes it possible to divide the generation of the electric drive power into two smaller electric motors and to separately control the individual electric motors thus provided and to generate relatively large actuating forces directly via these electric motors, which enable reliable actuation of the coupling device.

Die einzelnen Elektromotoren sind vorzugsweise kinematisch parallel im Antriebstrang angeordnet. Die Rotoren der einzelnen Elektromotoren sind miteinander gekoppelt, und zudem wird innerhalb dieser Koppelverbindung eine gezielte Verdrehbarkeit als Verstellmöglichkeit vorgesehen. Werden an diesen einzelnen Elektromotoren temporär unterschiedliche Drehzahlen eingestellt, verdrehen sich die Motorwellen gegeneinander, wobei diese Relativverdrehung zur Schaltung der Koppelungseinrichtung verwendet wird. Auf einen zusätzlichen Aktor für die schaltbare Kupplung kann damit verzichtet werden. Die schaltbare Kupplung kann eine Trennkupplung sein, welche das angetriebene Rad vollständig vom jeweiligen Antriebsstrang trennt. Die durch die beiden einzeln ansteuerbaren Elektromotoren betätigte Kupplungsaktuatoreinrichtung kann als reine Mechanik (z.B. Gewinde und Gestänge) oder auch als Hydraulikeinrichtung ausgebildet sein (z.B. mit einer Gebereinrichtung in Form einer Zahnradpumpe und einem Nehmerzylinder zur Betätigung der Kupplung). Die erfindungsgemäße Betätigungsmechanik kann auch direkt in die Koppelungseinrichtung integriert werden.The individual electric motors are preferably arranged kinematically in parallel in the drive train. The rotors of the individual electric motors are coupled together, and also a targeted twistability is provided as adjustment within this coupling connection. If temporarily different rotational speeds are set at these individual electric motors, the motor shafts rotate against each other, this relative rotation being used to switch the coupling device. On an additional actuator for the switchable coupling can be dispensed with. The shiftable clutch may be a disconnect clutch that completely separates the driven wheel from the respective driveline. The clutch actuator device actuated by the two individually controllable electric motors may be designed as a pure mechanism (for example thread and linkage) or as a hydraulic device (for example with a gear pump in the form of a gear pump and a slave cylinder for actuating the clutch). The actuating mechanism according to the invention can also be integrated directly into the coupling device.

Durch das erfindungsgemäße Lösungskonzept wird es möglich, auf einen zusätzlichen Aktuator zu verzichten und dennoch den vollen Funktionsumfang einer schaltbaren Kupplungseinrichtung zur Verfügung zu stellen. Durch Aufteilen der elektrischen Antriebsmaschine in zwei Antriebsmaschinen entsteht ein zusätzlicher Freiheitsgrad welcher erfindungsgemäß zur Betätigung des Koppelelements herangezogen wird. Der Freiheitsgrad entsteht durch die Möglichkeit den Leistungsausgang, d.h. die Motorwelle der einen E-Maschine relativ zur Motorwelle der andern E-Maschine zu verdrehen. Über einen Formschluss z.B. in Form eines über ein Verdrehelement realisierten Anschlags werden beide E-Maschinen nach Relativdrehung der beiden Motorwellen miteinander verbunden und können somit sicher das Antriebsmoment aufbringen. The solution according to the invention makes it possible to dispense with an additional actuator and nevertheless to provide the full range of functions of a switchable coupling device. By dividing the electric drive machine in two drive machines creates an additional degree of freedom which is used according to the invention for actuating the coupling element. The degree of freedom is created by the possibility of turning the power output, ie the motor shaft of one electric motor relative to the motor shaft of the other electric motor. About a positive connection, for example in the form of a realized via a twist element stop both electric motors are connected to each other after relative rotation of the two motor shafts and thus can safely muster the drive torque.

Der „Freiwinkel“ zwischen der Offenposition des Koppelelements und Geschlossenposition des Koppelelements (Anschlag) kann weitgehend frei gewählt werden und ggf. mehr als 360° betragen. Das Element welches den Freiwinkel begrenzt (Anschlagelement) kann Bestandteil verschiedenster mechanischer Systeme bilden. The "clearance angle" between the open position of the coupling element and the closed position of the coupling element (stop) can be chosen largely freely and may be more than 360 °. The element which limits the clearance angle (stop element) can form part of various mechanical systems.

Die Koppelungseinrichtung wird durch eine Gebermechanik betätigt. Diese umfasst erfindungsgemäß ein Stellglied zur Übertragung der Stellkraft. Diese Mechanik konvertiert die in der Relativdrehung der Motorwellen bestehende Stellbewegung und das dabei verfügbare Motormoment in die zur Betätigung des Koppelelements benötigte Stellbewegung. Dies kann beispielsweise durch einen Rampenmechanismus erfolgen, welcher eine Axialkraft erzeugt. Das Koppelelement kann so ausgebildet sein, dass dieses eine kraft- und/oder formschlüssige Koppelung herbeiführt. Weiterhin ist es auch möglich, die Koppelung erst bei hinreichender Synchronisierung vorzunehmen. Dieser Ansatz ist insbesondere bei Ausführung der Koppelungseinrichtung als Klauenkupplung von Vorteil. Es ist weiterhin in vorteilhafter Weise möglich, beide Elektromotoren samt jeweiliger Leistungselektronik im wesentlichen baugleich auszuführen. Hierdurch ergeben sich verringerte Fertigungskosten. The coupling device is actuated by a donor mechanism. This includes according to the invention an actuator for transmitting the actuating force. This mechanism converts the adjusting movement existing in the relative rotation of the motor shafts and the available engine torque into the actuating movement required for actuating the coupling element. This can be done for example by a ramp mechanism which generates an axial force. The coupling element can be designed so that this causes a positive and / or positive coupling. Furthermore, it is also possible to make the coupling only with sufficient synchronization. This approach is particularly advantageous in execution of the coupling device as a dog clutch. It is also possible in an advantageous manner to perform both electric motors together with respective power electronics substantially identical. This results in reduced production costs.

Das System ist vorzugsweise so aufgebaut, dass ein Ankoppeln des Motors bei beliebiger Abtriebsdrehzahl (inkl. Stillstand), Rechts- und Linkslauf möglich ist (zum Umschalten muss dann beispielsweise der Freiwinkel zweimal durchfahren werden). Die E-Maschine kann dabei Drehmoment abgeben oder auch aufnehmen (Rekuperieren). Letztlich entfällt bei Erhaltung des vollen Funktionsumfangs durch das erfindungsgemäße Konzept ein bislang erforderlicher separater Aktuator.The system is preferably designed so that a coupling of the motor at any output speed (including standstill), clockwise and counterclockwise is possible (to switch then, for example, the clearance angle must be traversed twice). The electric motor can deliver torque or record it (recuperation). Ultimately, the full functionality of the concept according to the invention preserves a previously required separate actuator.

Die Erfindung schafft eine Möglichkeit durch welche sich bei elektrischen oder hybriden Antrieben die E-Maschine selbsttätig an den Antriebsstrang ankoppeln oder vom Antriebsstrang abkoppeln lässt. Durch die Trennung der Antriebsmaschine in zwei gleichstarke Maschinen entsteht ein Freiheitsgrad der zur Betätigung eines Koppelelements verwendet werden kann.The invention provides a possibility by which the electric motor can be automatically coupled to the drive train or decoupled from the drive train in the case of electric or hybrid drives. The separation of the drive machine into two machines of equal strength results in a degree of freedom which can be used to actuate a coupling element.

Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung ist vorzugsweise derart gestaltet, dass der erste Leistungsausgang als Motorwelle ausgebildet ist, die durch den Läufer des zweiten Elektromotors hindurchgeführt ist. The drive device according to the invention is preferably designed such that the first power output is designed as a motor shaft, which is passed through the rotor of the second electric motor.

Der Radantriebsstrang kann so ausgebildet werden, dass dieser ein Achsgetriebe umfasst zur Aufteilung der Antriebsleistung auf eine linke und auf eine rechte Radantriebswelle. Alternativ hierzu kann der Radantriebsstrang auch so gestaltet werden, dass der Radantriebsstrang eine Einzelradantriebsmechanik bildet und die beiden Elektromotoren dabei abfolgend und zueinander gleichachsig angeordnet sind.The wheel drive train can be designed such that it comprises an axle drive for distributing the drive power to a left and to a right wheel drive shaft. Alternatively, the wheel drive train can also be designed so that the wheel drive train forms a Einzelradantriebsmechanik and the two electric motors are arranged successively and mutually coaxially.

Bei beiden vorgenannten Varianten des Radantriebsstranges ist es möglich, wenigstens ein Zwischengetriebe vorzusehen, das kinematisch in einem Zwischenbereich zwischen den Elektromotoren und dem Achsgetriebe vorgesehen ist und eine „Übersetzung ins Langsame“, d.h. eine Drehmomentenerhöhung bewirkt. Dieses Zwischengetriebe kann dabei zwischen der Koppelungseinrichtung und dem Achsgetriebe oder auch zwischen dem zweiten Elektromotor und der Koppelungseinrichtung vorgesehen werden. Auch der Einsatz von zwei Zwischengetrieben an den vorgenannten Positionen ist möglich. Letztere Variante erweist sich besonders vorteilhaft, da dann die Koppelungseinrichtung in einem Systemabschnitt mit mittleren Drehmomenten sitzt und bei Öffnen der Koppelungseinrichtung der intern schnell drehende Getriebeteil abgekoppelt ist.In both of the above-mentioned variants of the wheel drive train, it is possible to provide at least one intermediate gear which is kinematically provided in an intermediate region between the electric motors and the axle gear and which has a "slow-speed transmission", i. causes a torque increase. This intermediate gear can be provided between the coupling device and the axle drive or between the second electric motor and the coupling device. The use of two intermediate gears to the above positions is possible. The latter variant proves to be particularly advantageous, since then the coupling device sits in a system section with average torques and is decoupled when opening the coupling device of the internally fast-rotating gear part.

Die Begrenzung der Relativdrehung zwischen den Leistungsausgängen der beiden Elektromotoren erfolgt vorzugsweise unter Einsatz einer Anschlageinrichtung, so dass nach Ausführung einer bestimmten Relativdrehung zwischen den Motorwellen eine weitere Relativdrehung verhindert ist.The limitation of the relative rotation between the power outputs of the two electric motors is preferably carried out using a stop device, so that after execution of a certain relative rotation between the motor shafts, a further relative rotation is prevented.

Die Koppelungseinrichtung kann als formschlüssig koppelnde Kupplung, z.B. als ggf. vollsynchronisierte Klauenkupplung oder Schiebemuffenkupplung ausgeführt sein. Weiterhin kann die Koppelungseinrichtung auch als reibschlüssig koppelnde Kupplung ausgebildet sein.The coupling device can be used as a form-fitting coupling, e.g. be executed as possibly fully synchronized jaw clutch or sliding sleeve coupling. Furthermore, the coupling device can also be designed as a frictionally coupling coupling.

Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, eine Sperreinrichtung in den Mechanismus einzubinden die es ermöglicht, das Stellorgan der Koppelungseinrichtung in einer eingestellten Funktionsstellung so zu arretieren, dass dieses auch bei Verdrehung der Wellen der beiden Elektromotoren den eingestellten Koppelungszustand sichert, oder alternativ eine Verdrehung der Wellen gegeneinander verhindert. According to a particular aspect of the present invention, it is also possible to incorporate a locking device in the mechanism which allows the actuator of the coupling device in a set functional position to so lock that this ensures the set coupling state even when rotating the shafts of the two electric motors, or alternatively prevents rotation of the waves against each other.

Die Koppelungseinrichtung kann weiterhin derart ausgebildet werden, dass durch diese die Koppelung der beiden Elektromotoren miteinander einstellbar ist.The coupling device can also be designed such that the coupling of the two electric motors is adjustable with each other by this.

Die Antriebseinrichtung bildet gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung Bestandteil eines Hybridantriebssystems und umfasst neben den beiden genannten Elektromotoren auch eine Brennkraftmaschine, die unter Zwischenschaltung eines Getriebes selektiv an den Radantriebsstrang ankoppelbar ist.According to a particular aspect of the present invention, the drive device forms part of a hybrid drive system and, in addition to the two electric motors mentioned, also includes an internal combustion engine which can be selectively coupled to the wheel drive train with the interposition of a transmission.

Das erfindungsgemäße Konzept wird wie bereits ausgeführt vorzugsweise so umgesetzt, dass die beiden Elektromotoren zueinander gleichachsig angeordnet sind. Bei dieser Variante können die Koppelungseinrichtung und die vorzugsweise vorgesehene Zwischengetriebeeinrichtung an der Stirnseite eines der beiden Elektromotoren angeordnet sein. Das Zwischengetriebe und die Koppelungseinrichtung können als Baugruppe ausgeführt sein, wobei Teile des Zwischengetriebes auch als Funktionsteile der Koppelungseinrichtung herangezogen werden können. So kann beispielsweise das Zwischengetriebe als Planetengetriebe ausgeführt sein bei welchem das Hohlrad stationär am Stator eines der Elektromotoren fixiert ist und der Leistungseingang auf das Sonnenrad erfolgt. Der Planetenradträger dieses Planetengetriebes kann dann auf seiner den Planeten abgewandten Rückseite als Kupplungsträger fungieren auf welchem ein Reibbelag über eine Druckplatte gespannt wird. Die Druckplatte kann über eine Ausrückmechanik betätigt werden die durch das Sonnenrad des Planetengetriebes hindurchtaucht oder in diesem sitzt und durch Relativdrehung des Rotors des zweiten Elektromotors betätigt wird.As already mentioned, the inventive concept is preferably implemented in such a way that the two electric motors are arranged coaxially with one another. In this variant, the coupling device and the preferably provided intermediate gear means may be arranged on the end face of one of the two electric motors. The intermediate gear and the coupling device can be designed as an assembly, wherein parts of the intermediate gear can also be used as functional parts of the coupling device. For example, the intermediate gear can be designed as a planetary gear in which the ring gear is fixed stationary on the stator of one of the electric motors and the power input to the sun gear. The planet carrier of this planetary gear can then act on its rear side facing away from the planet as a coupling carrier on which a friction lining is stretched over a pressure plate. The pressure plate can be actuated via a release mechanism which passes through the sun gear of the planetary gear or sits in this and is actuated by relative rotation of the rotor of the second electric motor.

Es ist auch möglich das erfindungsgemäße Konzept umzusetzen indem die beiden Elektromotoren achsparallel, d. h. nebeneinanderliegend angeordnet und getrieblich beispielsweise über ein Zahnrad- oder Zugmittelgetriebe gekoppelt werden. Es ist auch möglich, an jedem der Elektromotoren zunächst ein Getriebe vorzusehen und die derart untersetzten Leistungsausgänge zusammenzufassen und über eine Relativdrehung dieser untersetzten Leistungsausgänge die Koppelungseinrichtung zu betätigen. Die Statoren der beiden Elektromotoren können über ein gemeinsames Gehäuseelement zusammengefasst sein das in Schalen- oder Topfbauweise ausgeführt ist und vorzugsweise auch die Koppelungseinrichtung aufnimmt.It is also possible to implement the inventive concept by the two electric motors axially parallel, d. H. arranged side by side and geared, for example via a gear or Zugmittelgetriebe be coupled. It is also possible to initially provide a gearbox on each of the electric motors and to combine the power outputs that are so geared and to actuate the coupling device via a relative rotation of these squat power outputs. The stators of the two electric motors can be combined via a common housing element which is designed in shell or pot construction and preferably also receives the coupling device.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:Further details and features of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the drawings. It shows:

1 eine Schemadarstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung mit zwei Elektromotoren die unter gesteuerter Relativdrehung ihrer Motorwellen selektiv an ein Differentialgetriebe ankoppelbar sind; 1 a schematic representation of a first embodiment of a drive device according to the invention with two electric motors which are selectively coupled under controlled relative rotation of their motor shafts to a differential gear;

2 eine Schemadarstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung mit zwei Elektromotoren die unter gesteuerter Relativdrehung ihrer Motorwellen selektiv an einen Einzelradantriebsstrang ankoppelbar sind; 2 a schematic representation of a second embodiment of a drive device according to the invention with two electric motors which are selectively coupled under controlled relative rotation of their motor shafts to a Einzelradantriebsstrang;

3a, 3b, 3c Schemadarstellungen einer drehwinkelbegrenzten Torsionsmechanik über welche die Motorwellen der beiden Elektromotoren miteinander gekoppelt sind; 3a . 3b . 3c Schematic representations of a rotation angle limited torsional mechanism via which the motor shafts of the two electric motors are coupled together;

4 eine Schemadarstellung eines Antriebsmoduls für einen Radantriebsstrang das zwei gleichachsig angeordnete Elektromotoren und einen freischaltbaren Wellenausgang umfasst. 4 a schematic representation of a drive module for a wheel drive train comprising two coaxially arranged electric motors and an unlockable shaft output.

In 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug dargestellt. Diese umfasst einen Radantriebsstrang 1 der hier ein Achsgetriebe 2 aufweist über welches die an einer Eingangswelle 3 anliegende Antriebsleistung auf eine linke und auf eine rechte Radantriebswelle 4, 5 aufgeteilt wird. Über die linke Radantriebswelle 4 wird ein linkes Antriebsrad 6 angetrieben. Über die rechte Radantriebswelle wird ein rechtes Antriebsrad 7 angetrieben.In 1 a first embodiment of a drive device according to the invention for a motor vehicle is shown. This includes a wheel drive train 1 the here a axle drive 2 has over which at an input shaft 3 applied drive power to a left and right wheel drive shaft 4 . 5 is split. About the left wheel drive shaft 4 becomes a left drive wheel 6 driven. About the right wheel drive shaft is a right drive wheel 7 driven.

Die Antriebseinrichtung umfasst weiterhin einen ersten Elektromotor 8 mit einem ersten Leistungsausgang 9 und einen zweiten Elektromotor 10 mit einem zweiten Leistungsausgang 11.The drive device further comprises a first electric motor 8th with a first power output 9 and a second electric motor 10 with a second power output 11 ,

In einem Zwischenbereich zwischen den beiden Elektromotoren 8, 10 und dem Achsgetriebe 2 ist eine Koppelungseinrichtung 12 vorgesehen, zur Koppelung wenigstens des ersten und/oder des zweiten Leistungsausgangs 9, 11 mit dem Radantriebsstrang 1 in schaltbarer Weise. Die Koppelungseinrichtung 12 umfasst ein hier nur schematisch angedeutetes einstellbar positionierbares Stellorgan 13 nach dessen Maßgabe der Koppelungszustand der Koppelungseinrichtung 12 festlegbar ist. Die Positionierung des Stellorgans 13 erfolgt erfindungsgemäß durch gesteuerte Herbeiführung einer Relativdrehung zwischen dem ersten Leistungsausgang 9 und dem zweiten Leistungsausgang 11 der beiden Elektromotoren 8, 10.In an intermediate area between the two electric motors 8th . 10 and the axle drive 2 is a coupling device 12 provided for coupling at least the first and / or the second power output 9 . 11 with the wheel drive train 1 in a switchable way. The coupling device 12 includes an adjustable positionable actuator which is only schematically indicated here 13 according to the condition of the coupling state of the coupling device 12 is determinable. The positioning of the actuator 13 takes place according to the invention by controlled induction of a relative rotation between the first power output 9 and the second power output 11 the two electric motors 8th . 10 ,

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der erste Leistungsausgang 9 des ersten Elektromotors 8 als Motorwelle ausgebildet die durch den Läufer 14 des zweiten Elektromotors 10 hindurchgeführt ist. Der Radantriebsstrang 1 umfasst wie bereits ausgeführt ein Achsgetriebe 2 zur Aufteilung der Antriebsleistung auf die linke und auf die rechte Radantriebswelle 6, 7. Weiterhin umfasst der Radantriebsstrang 1 ein erstes Zwischengetriebe 15a das kinematisch in einem Zwischenbereich zwischen der Koppelungseinrichtung 12 und dem Achsgetriebe 2 vorgesehen ist. Zudem umfasst die Antriebseinrichtung ein zweites Zwischengetriebe 15b das zwischen den beiden Elektromotoren 8, 10 und der Koppelungseinrichtung 12 vorgesehen ist. Die beiden Zwischengetriebe sind hier als Planetengetriebe ausgeführt und fungieren als Übersetzungsgetriebe die als solche die Abtriebsdrehzahl reduzieren und das Ausgangsdrehmoment erhöhen. Bei beiden Zwischengetrieben 15a, 15b erfolgt der Abtrieb über den Planetenradträger 15ac, 15bc und der Antrieb über das Sonnenrad 15as, 15bs. In the embodiment shown here, the first power output 9 of the first electric motor 8th designed as a motor shaft through the rotor 14 of the second electric motor 10 passed through. The wheel drive train 1 includes as already stated an axle drive 2 for splitting the drive power to the left and to the right wheel drive shaft 6 . 7 , Furthermore, the wheel drive train includes 1 a first intermediate gear 15a kinematically in an intermediate region between the coupling device 12 and the axle drive 2 is provided. In addition, the drive device comprises a second intermediate gear 15b that between the two electric motors 8th . 10 and the coupling device 12 is provided. The two intermediate gears are designed here as a planetary gear and act as a transmission that as such reduce the output speed and increase the output torque. For both intermediate gears 15a . 15b the output takes place via the planet carrier 15ac . 15bc and the drive via the sun gear 15as . 15BS ,

Die Betätigung der Koppelungseinrichtung 12 erfolgt durch eine spezielle Gebermechanik 16. Diese Gebermechanik 16 ist so aufgebaut, dass diese die beiden Leistungsausgänge 9, 11 der beiden Elektromotoren 8, 10 derart koppelt, dass diese Leistungsausgänge 9, 11 über einen begrenzen Winkelbereich gegeneinander definiert verdrehbar sind. Diese Verdrehung wird durch entsprechende Ansteuerung der Elektromotoren 8, 10 über die Leistungsstufen LE1, LE2 erreicht. The actuation of the coupling device 12 is done by a special encoder mechanism 16 , This encoder mechanics 16 is constructed so that these are the two power outputs 9 . 11 the two electric motors 8th . 10 coupled so that these power outputs 9 . 11 over a limited angular range defined against each other are rotatable. This rotation is achieved by appropriate control of the electric motors 8th . 10 achieved via the power levels LE1, LE2.

Die Begrenzung der maximalen Relativdrehung der beiden Leistungsausgänge 9, 11, konkret der Motorwellen erfolgt durch eine Anschlageinrichtung. Bei Erreichen einer durch die Anschlageinrichtung vorgegebenen Verdrehungsendstellung fungiert die Anschlageinrichtung als Verbindungsorgan das letztlich die beiden Motorwellen koppelt. The limitation of the maximum relative rotation of the two power outputs 9 . 11 , Specifically, the motor shaft is made by a stop device. Upon reaching a predetermined by the stop device Verdrehungsendstellung the stopper acts as a connecting member which ultimately couples the two motor shafts.

Die Gebermechanik 16 selbst kann so aufgebaut sein, dass durch diese infolge der Relativdrehung der Leistungsausgänge 9, 11 ein Geberorgan 17 positioniert wird das wiederum mit der Koppelungseinrichtung 12 gekoppelt ist und diese entsprechend betätigt. Neben rein mechanischen Systemen, bei welchen die Positionierung des Geberorgans 17 z.B. durch Gewindemechanismen oder anderweitige Schrägflächen- oder Kurvenmechanismen erfolgt sind auch Systeme möglich, bei welchen auf fluidmechanischem Wege, z.B. durch eine hydrostatische Mechanik in Form einer Zahnradpumpe oder einer durch die Verdrehbegrenzungsmechanik realisierten Ringkolbenmechanik ein Arbeitsmedium verlagert wird, wobei durch dieses Arbeitsmedium dann die Koppelungseinrichtung betätigt wird. The encoder mechanics 16 itself can be constructed so that by this due to the relative rotation of the power outputs 9 . 11 a donor organ 17 this is in turn positioned with the coupling device 12 is coupled and actuated accordingly. In addition to purely mechanical systems, in which the positioning of the donor organ 17 For example, by threaded mechanisms or other Schrägflächen- or curve mechanisms are also systems are possible in which fluidmechanischem ways, eg by a hydrostatic mechanism in the form of a gear pump or realized by the Verdrehbegrenzungsmechanik annular piston mechanism, a working fluid is displaced, which then actuates the coupling means by this working medium becomes.

Die Koppelungseinrichtung 12 kann als form- oder reibschlüssig koppelnde Kupplung ausgebildet werden. Bei einer Ausführung als reibschlüssig koppelnde Kupplung kann auf zusätzliche Maßnahmen zur Systemsynchronisation verzichtet werden. Bei der Ausführung der Kupplung als formschlüssig koppelnde Kupplung erfolgt vorzugsweise über die elektronische Ansteuerung der Elektromotoren 8, 10 eine hinreichende Synchronisation mit dem Abtriebsstrang 1. The coupling device 12 can be designed as a positive or frictional coupling coupling. In one embodiment, as frictionally coupling coupling can be dispensed with additional measures for system synchronization. In the execution of the clutch as a form-fitting coupling coupling is preferably carried out via the electronic control of the electric motors 8th . 10 a sufficient synchronization with the drive train 1 ,

Es ist möglich, die Koppelungseinrichtung 12 so auszubilden, dass diese eine Sperreinrichtung umfasst die es als solche ermöglicht, das Stellorgan 13 in einer eingestellten Funktionsstellung zu arretieren. Diese Maßnahme macht es möglich, nach Herbeiführen eines geforderten Kopplungszustands die an den beiden Elektromotoren 8, 10 anliegenden Drehmomente zu variieren, ohne dass hierdurch die Koppelungseinrichtung 12 betätigt wird.It is possible the coupling device 12 in such a way that it comprises a locking device which makes it possible, the actuator 13 to lock in a set functional position. This measure makes it possible, after bringing about a required coupling state, that on the two electric motors 8th . 10 to vary applied torques, without thereby affecting the coupling device 12 is pressed.

Die Antriebseinrichtung ist hier als Hybridantriebseinrichtung ausgebildet und umfasst zudem eine Brennkraftmaschine 18, die ggf. unter Einbindung eines Schaltgetriebes und einer weiteren Kupplungseinrichtung ebenfalls selektiv an den Radantriebsstrang 1 ankoppelbar ist. The drive device is designed here as a hybrid drive device and also includes an internal combustion engine 18 , optionally also with the involvement of a gearbox and a further coupling device selectively to the wheel drive train 1 can be coupled.

Die Spannungsversorgung der beiden Elektromotoren 8, 10 erfolgt über eine zentrale Energiespeichereinrichtung BAT. Die Leistungssteuerung erfolgt über eine elektronische Steuereinheit ECU die als solche operativ mit den Leistungsstufen LE1, LE2 gekoppelt ist. The power supply of the two electric motors 8th . 10 takes place via a central energy storage device BAT. The power control takes place via an electronic control unit ECU which as such is operatively coupled to the power stages LE1, LE2.

Die beiden Elektromotoren 8, 10 sind vorzugsweise als sog. Drehfeldmotoren ausgebildet. Die Läufer 14, 19 derselben können insbesondere als Permanentmagnetläufer ausgebildet sein. Die Elektromotoren 8, 10 sind zueinander gleichachsig angeordnet.The two electric motors 8th . 10 are preferably designed as so-called. Rotary field motors. The runners 14 . 19 they may be formed in particular as a permanent magnet rotor. The electric motors 8th . 10 are arranged coaxially with each other.

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel bildet die Antriebseinrichtung einen Hybridantriebstrang, mit einer Brennkraftmaschine VKM, einer eigenen Trennkupplung, einem Getriebe und zumindest zwei in Reihe geschalteten E-Maschinen (in dieser Reihenfolge). Die Brennkraftmaschine VKM ist über einen direkten Durchtrieb mit dem Antriebsdifferential 2 gekoppelt. Der elektromotorische Antrieb ist über die erfindungsgemäß betätigbare Koppelungseinrichtung 12 selektiv mit dem Eingang des Antriebsdifferentials 2 koppelbar.In the embodiment shown here, the drive device forms a hybrid powertrain, with an internal combustion engine VKM, a separate disconnect clutch, a transmission and at least two series-connected electric machines (in this order). The internal combustion engine VKM is via a direct drive with the drive differential 2 coupled. The electromotive drive is via the invention operable coupling device 12 selectively with the input of the drive differential 2 coupled.

Die in 2 dargestellte Variante unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach 1 hinsichtlich der Gestaltung des Radantriebsstranges 1. Dieser ist hier als Einzelradantriebsstrang ausgebildet. Zudem erfolgt der Radantrieb hier rein elektromotorisch.In the 2 variant shown differs from the embodiment according to 1 in terms of the design of the Radantriebsstranges 1 , This is designed here as a Einzelradantriebsstrang. In addition, the wheel drive is here purely electric motor.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Antriebseinrichtung einen ersten Elektromotor 8 mit einem ersten Leistungsausgang 9 und einen zweiten Elektromotor 10 mit einem zweiten Leistungsausgang 11. Also in this embodiment, the drive means comprises a first electric motor 8th with a first power output 9 and a second electric motor 10 with a second power output 11 ,

Über die in einem Zwischenbereich zwischen den beiden Elektromotoren 8, 10 und der Radantriebswelle 4a vorgesehene Koppelungseinrichtung 12, sind der erste und der zweite Leistungsausgang 9, 11 der beiden Elektromotoren 8, 10 mit dem Radantriebsstrang 1 in schaltbarer Weise koppelbar. Die Koppelungseinrichtung 12 umfasst auch hier ein hier nur schematisch angedeutetes einstellbar positionierbares Stellorgan 13 nach dessen Maßgabe der Koppelungszustand der Koppelungseinrichtung 12 festlegbar ist. Die Positionierung des Stellorgans 13 erfolgt wiederum erfindungsgemäß durch gesteuerte Herbeiführung einer Relativdrehung zwischen dem ersten Leistungsausgang 9 und dem zweiten Leistungsausgang 11 der beiden Elektromotoren 8, 10.About in an intermediate area between the two electric motors 8th . 10 and the wheel drive shaft 4a provided coupling device 12 , are the first and the second power output 9 . 11 the two electric motors 8th . 10 with the wheel drive train 1 can be coupled in a switchable manner. The coupling device 12 here also includes an adjustably positionable actuator which is indicated only schematically here 13 according to the condition of the coupling state of the coupling device 12 is determinable. The positioning of the actuator 13 in turn according to the invention by controlled induction of a relative rotation between the first power output 9 and the second power output 11 the two electric motors 8th . 10 ,

Auch bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der erste Leistungsausgang 9 des ersten Elektromotors 8 als Motorwelle ausgebildet die durch den Läufer 14 des zweiten Elektromotors 10 hindurchgeführt ist. Der Radantriebsstrang 1 umfasst ein erstes Zwischengetriebe 15a das kinematisch in einem Zwischenbereich zwischen der Koppelungseinrichtung 12 und der Radantriebswelle 4a vorgesehen ist. Zudem umfasst die Antriebseinrichtung ein zweites Zwischengetriebe 15b das zwischen den beiden Elektromotoren 8, 10 und der Koppelungseinrichtung 12 vorgesehen ist.Also in the embodiment shown here is the first power output 9 of the first electric motor 8th designed as a motor shaft through the rotor 14 of the second electric motor 10 passed through. The wheel drive train 1 includes a first intermediate gear 15a kinematically in an intermediate region between the coupling device 12 and the wheel drive shaft 4a is provided. In addition, the drive device comprises a second intermediate gear 15b that between the two electric motors 8th . 10 and the coupling device 12 is provided.

Die Betätigung der Koppelungseinrichtung 12 erfolgt wie ausgeführt durch eine spezielle Gebermechanik 16. Diese Gebermechanik ist so aufgebaut, dass diese die beiden Leistungsausgänge 9, 11 der beiden Elektromotoren 8, 10 derart koppelt, dass diese Leistungsausgänge über einen begrenzen Winkelbereich gegeneinander definiert verdrehbar sind. Diese Verdrehung wird durch entsprechende Ansteuerung der Elektromotoren 8, 10 über die Leistungsstufen LE1, LE2 erreicht. The actuation of the coupling device 12 as stated by a special encoder mechanism 16 , This encoder mechanism is designed so that these two power outputs 9 . 11 the two electric motors 8th . 10 coupled such that these power outputs are rotatable defined over a limited angular range against each other. This rotation is achieved by appropriate control of the electric motors 8th . 10 achieved via the power levels LE1, LE2.

Der Radantriebsstrang ist als Einzelradantriebsmechanik ausgeführt und die beiden Elektromotoren sind zueinander gleichachsig angeordnet. Die Gebermechanik 16 umfasst ein Verdrehelement durch welches die Relativdrehung der Leistungsausgänge 9, 11 begrenzt wird. Ein prinzipieller Aufbau dieses Verdrehelements wird nachfolgend in Verbindung mit den 3a, 3b und 3c beschrieben.The wheel drive train is designed as a Einzelradantriebsmechanik and the two electric motors are arranged coaxially with each other. The encoder mechanics 16 comprises a torsion element by which the relative rotation of the power outputs 9 . 11 is limited. A basic structure of this rotating element will be described below in connection with the 3a . 3b and 3c described.

In den 3a, 3b und 3c ist das Verdrehelement 20 der Gebermechanik 16 dargestellt. Das Verdrehelement 20 umfasst eine erste Schwenkmuffe 21 und eine zweite Schwenkmuffe 22. Im Schaltzustand nach 3a ist befindet sich das Verdrehelement in einem Linkslaufanschlagzustand. Im Schaltzustand nach 3b befindet sich das Verdrehelement 20 in einer Mittenstellung in welcher kein Drehmoment über das Verdrehelement 20 übertragen wird. In 3c befindet sich das Verdrehelement 20 in einem Rechtslaufanschlagzustand in welchem wiederum eine in Belastungsrichtung starre Koppelung der Schwenkmuffen 21, 22 gegeben ist. Die hier nicht näher veranschaulichte Nehmermechanik ist so aufgebaut, dass die durch diese betätigte Koppelungseinrichtung (vgl. Bezugszeichen 12, 1 und 2) bei Erreichen der Anschlagpositionen nach den 3a und 3c jeweils einrückt und damit einen Koppelungszustand einnimmt. Die Koppelungseinrichtung 12 gelangt in einen Freigabezustand, wenn sich das Verdrehelement 20 in einem weitgehend lastfreien Zustand nach 3b befindet.In the 3a . 3b and 3c is the twisting element 20 the encoder mechanics 16 shown. The twisting element 20 includes a first pivot sleeve 21 and a second swivel sleeve 22 , In the switching state after 3a is the torsion element in an anti-clockwise rotation state. In the switching state after 3b is the torsion element 20 in a middle position in which no torque on the rotating element 20 is transmitted. In 3c is the torsion element 20 in a clockwise stop state in which in turn a rigid in the loading direction coupling the swivel sleeves 21 . 22 given is. The slave mechanism not illustrated in detail here is constructed in such a way that the coupling device actuated by it (cf. 12 . 1 and 2 ) when reaching the stop positions after the 3a and 3c each engages and thus assumes a coupling state. The coupling device 12 enters a release state when the torsion element 20 in a largely load-free state after 3b located.

Die Koppelungseinrichtung 12 kann so aufgebaut sein, dass diese nach Einrücken und Anliegen eines Lastmomentes sich in einem ggf. selbst sichernden oder verstärkenden Eingriffszustand hält. Zur Aufhebung dieses Eingriffszustands werden temporär die beiden Elektromotoren 8, 10 so angesteuert, dass sich die Motorwellen derselben gegeneinander um einen Drehwinkel verdrehen der beispielsweise dem halben durch das Verdrehelement zugelassenen Verdrehwinkel entspricht. Bei Verbringung der Koppelungseinrichtung 12 in einen Freigabezustand ist dann beispielsweise der elektromotorische Antrieb vom Radantriebsstrang abgekoppelt und liefert keine Reibungsverluste. Zur Ankoppelung an den Radantriebsstrang werden dann beide Elektromotoren 8, 10 wieder derart angesteuert dass sich die Motorwellen gegeneinander verdrehen und dabei die Koppelungseinrichtung 12 in Eingriff bringen.The coupling device 12 can be constructed so that it holds after engaging and concern of a load torque in an optionally self-locking or reinforcing engagement state. To cancel this intervention state temporarily the two electric motors 8th . 10 so controlled that the motor shafts of the same rotate against each other by an angle of rotation, for example, corresponds to half the twist angle permitted by the rotating element. When moving the coupling device 12 in a release state then, for example, the electric motor drive is decoupled from the wheel drive train and provides no friction losses. For coupling to the wheel drive train then both electric motors 8th . 10 again so controlled that the motor shafts rotate against each other and thereby the coupling device 12 engage.

Das hier zur Verdrehwinkelbegrenzung vorgesehene Verdrehelement kann auch Bestandteil der Koppelungseinrichtung 12 sein, so dass die Verdrehwinkelbegrenzung über die Koppelungseinrichtung 12 realisiert wird und auch die Leistungszusammenführung der beiden Motoren im Bereich der Koppelungseinrichtung erfolgt. Weiterhin ist es möglich, zwischen den beiden Motorwellen ein Rückstellmoment – z.B. durch einen Torsionsfederstab – aufzubringen das beispielsweise die beiden Motorwellen in eine Drehstellung bringt in welcher die Koppelungseinrichtung 12 geöffnet ist. The rotation element provided here for limiting the angle of rotation can also be part of the coupling device 12 be such that the Verdrehwinkelbegrenzung via the coupling device 12 is realized and the power combining of the two motors in the coupling device takes place. Furthermore, it is possible to apply a restoring moment between the two motor shafts, for example by means of a torsion spring rod, which, for example, brings the two motor shafts into a rotational position in which the coupling device is located 12 is open.

In 4 ist in Form einer weiteren Schemadarstellung ein erfindungsgemäßes Antriebsmodul für einen Radantriebsstrang gezeigt. Dieses umfasst zwei gleichachsig angeordnete Elektromotoren 8, 10 und einen freischaltbaren Wellenausgang 24. Die Freischaltung oder die kinematische Ankoppelung des Wellenausgangs an die beiden Elektromotoren 8, 10 erfolgt über die Koppelungseinrichtung 12. Diese Koppelungseinrichtung 12 wird durch aktive Herbeiführung einer Relativdrehung zwischen den Motorwellen 9, 11 der beiden Elektromotoren 8, 10 betätigt. In freigeschaltetem Zustand kann der Wellenausgang 24 nahezu vollständig lastfrei rotieren so dass die beiden Elektromotoren im wesentlichen keine Reibungsverluste generieren. Zwischen den beiden Elektromotoren 8, 10 kann ein Zwischengetriebe 15b beispielsweise in Form eines Planetengetriebes vorgesehen sein. Dieses Zwischengetriebe 15b kann (bevorzugt), leistungsmäßig zwischen den Motoren 8, 10 und der Koppelungseinrichtung 12 oder ggf. auch erst zwischen der Koppelungseinrichtung 12 und dem Wellenausgang 24 vorgesehen sein. Letztere Variante ermöglicht jedoch keine Ausschaltung des Getriebebremsmomentes beim Öffnen der Koppelungseinrichtung 12.In 4 is shown in the form of another schematic representation of an inventive drive module for a wheel drive train. This includes two coaxially arranged electric motors 8th . 10 and an unlockable shaft output 24 , The activation or kinematic coupling of the shaft output to the two electric motors 8th . 10 takes place via the coupling device 12 , This coupling device 12 is achieved by actively causing a relative rotation between the motor shafts 9 . 11 the two electric motors 8th . 10 actuated. When enabled, the shaft output can 24 rotate almost completely load-free so that the two electric motors generate substantially no friction losses. Between the two electric motors 8th . 10 can be an intermediate gear 15b be provided for example in the form of a planetary gear. This intermediate gear 15b can (preferably), in terms of performance between the engines 8th . 10 and the coupling device 12 or possibly only between the coupling device 12 and the wave output 24 be provided. However, the latter variant does not allow elimination of the transmission brake torque when opening the coupling device 12 ,

Die Ansteuerung der Koppelungseinrichtung 12 erfolgt über die zur Generierung des Antriebsmomentes vorgesehenen Motoren 8, 10 indem deren Motorwellen 9, 11 definiert gegeneinander verdreht werden und über eine Rampenmechanik eine Reibungskupplung betätigen.The activation of the coupling device 12 via the provided for generating the drive torque motors 8th . 10 by their motor shafts 9 . 11 be rotated against each other and actuate a friction clutch via a ramp mechanism.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Radantriebsstrang  wheel transmission
22
Achsgetriebe  transaxles
33
Eingangswelle  input shaft
44
Radantriebswelle  wheel drive shaft
55
Radantriebswelle  wheel drive shaft
66
Antriebsrad  drive wheel
7 7
Antriebsrad drive wheel
88th
Elektromotor  electric motor
99
Leistungsausgang power output
1010
Elektromotor  electric motor
1111
Leistungsausgang  power output
1212
Koppelungseinrichtung  coupling device
13 13
Stellorgan actuator
1414
Läufer  runner
15a 15a
Zwischengetriebe intermediate gear
15b 15b
Zwischengetriebe intermediate gear
15ac 15ac
Planetenradträgerplanet
15bc 15bc
Planetenradträgerplanet
15as15as
Sonnenrad  sun
15bs15BS
Sonnenrad sun
1616
Gebermechanik  donors mechanics
1717
Geberorgan  donor organ
1818
Brennkraftmaschine  Internal combustion engine
1919
Läufer  runner
20 20
Verdrehelement twist element
2121
Schwenkmuffe  swivel sleeve
2222
Schwenkmuffe  swivel sleeve
2424
Wellenausgang  wave output
BAT BAT
Energiespeichereinrichtung Energy storage device
ECU ECU
Steuereinheit control unit
LE1LE1
Leistungsstufen  power levels
LE2LE2
Leistungsstufen power levels
VKM VKM
Brennkraftmaschine Internal combustion engine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10353256 B3 [0002] DE 10353256 B3 [0002]

Claims (10)

Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit: – einem Radantriebsstrang (1), – einem ersten Elektromotor (8) mit einem ersten Leistungsausgang (9), – einem zweiten Elektromotor (10) mit einem zweiten Leistungsausgang (11), und – einer Koppelungseinrichtung (12) zur Koppelung wenigstens des ersten und/oder des zweiten Leistungsausgangs (9, 11) mit dem Radantriebsstrang (1) in schaltbarer Weise, – wobei die Koppelungseinrichtung (12) ein einstellbar positionierbares Stellorgan (13) umfasst nach dessen Maßgabe der Koppelungszustand der Koppelungseinrichtung (12) festlegbar ist, und die Positionierung des Stellorgans (13) durch gesteuerte Herbeiführung einer Relativdrehung zwischen dem ersten und dem zweiten Leistungsausgang (9, 11) der beiden Elektromotoren (8, 10) erfolgt.Drive device for a motor vehicle with: - a wheel drive train ( 1 ), - a first electric motor ( 8th ) with a first power output ( 9 ), - a second electric motor ( 10 ) with a second power output ( 11 ), and - a coupling device ( 12 ) for coupling at least the first and / or the second power output ( 9 . 11 ) with the wheel drive train ( 1 ) in a switchable manner, - wherein the coupling device ( 12 ) an adjustably positionable actuator ( 13 ) comprises according to its condition the coupling state of the coupling device ( 12 ), and the positioning of the actuator ( 13 ) by controlled relative rotation between the first and the second power output ( 9 . 11 ) of the two electric motors ( 8th . 10 ) he follows. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leistungsausgang (9) als Motorwelle ausgebildet ist die durch den Läufer (14) des zweiten Elektromotors (10) hindurchgeführt ist.Drive device according to claim 1, characterized in that the first power output ( 9 ) is designed as a motor shaft through the runner ( 14 ) of the second electric motor ( 10 ) is passed. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Radantriebsstrang (1) ein Achsgetriebe (2) umfasst zur Aufteilung der Antriebsleistung auf eine linke und auf eine rechte Radantriebswelle (4, 5).Drive device according to claim 1 or 2, characterized in that the wheel drive train ( 1 ) an axle drive ( 2 ) for dividing the drive power to a left and a right wheel drive shaft ( 4 . 5 ). Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Radantriebsstrang als Einzelradantriebsmechanik ausgeführt ist und die beiden Elektromotoren (8, 10) zueinander gleichachsig angeordnet sind.Drive device according to claim 1 or 2, characterized in that the wheel drive train is designed as a Einzelradantriebsmechanik and the two electric motors ( 8th . 10 ) are arranged coaxially to each other. Antriebseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Radantriebsstrang (1) ein Zwischengetriebe (15b) umfasst das kinematisch in einem Zwischenbereich zwischen den Elektromotoren (8, 10) und dem Achsgetriebe (2) oder einer Radantriebswelle (4a) vorgesehen ist.Drive device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the wheel drive train ( 1 ) an intermediate gear ( 15b ) includes kinematically in an intermediate region between the electric motors ( 8th . 10 ) and the axle drive ( 2 ) or a wheel drive shaft ( 4a ) is provided. Antriebseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Zwischengetriebe (15a) umfasst, das zwischen der Koppelungseinrichtung (12) und dem Achsgetriebe (2) oder einer Radantriebswelle (4a) vorgesehen ist.Drive device according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that this an intermediate gear ( 15a ) connected between the coupling device ( 12 ) and the axle drive ( 2 ) or a wheel drive shaft ( 4a ) is provided. Antriebseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischengetriebe (15b) zwischen dem zweiten Elektromotor (10) und der Koppelungseinrichtung (12) vorgesehen ist.Drive device according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the intermediate gear ( 15b ) between the second electric motor ( 10 ) and the coupling device ( 12 ) is provided. Antriebseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anschlageinrichtung vorgesehen ist, zur Begrenzung der Relativdrehung zwischen den Leistungsausgängen (9, 11) der beiden Elektromotoren (8, 10).Drive device according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that a stop device is provided for limiting the relative rotation between the power outputs ( 9 . 11 ) of the two electric motors ( 8th . 10 ). Antriebseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelungseinrichtung (12) als form- oder reibschlüssig koppelnde Kupplung ausgebildet ist.Drive device according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the coupling device ( 12 ) is designed as a positive or frictional coupling coupling. Antriebseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückstelleinrichtung vorgesehen ist, zum Zurückdrängen der Motorwellen in eine Mittenstellung in welcher die Koppelungseinrichtung (12) einen Freigabezustand einnimmt.Drive device according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that a restoring device is provided for pushing back the motor shafts in a middle position in which the coupling device ( 12 ) assumes a release state.
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