DE102016123922A1 - Vorrichtung und Verfahren zur elektromechanischen Verteilung von Drehmoment - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur elektromechanischen Verteilung von Drehmoment Download PDF

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Abstract

Vorrichtung (100) und Verfahren zur elektromechanischen Verteilung von Drehmoment, gekennzeichnet durch ein Überlagerungsgetriebe (102) mit einer ersten Welle (104) und einer zweiten Welle (106) zur Übertragung von Drehmoment und einer Elektromaschine (108) zur Erzeugung eines Drehmoments an einer dritten Welle (144) des Überlagerungsgetriebes (102), zur Einstellung eines Drehmomentverhältnisses zwischen der ersten Welle (104) und der zweiten Welle (106), wobei das Überlagerungsgetriebe (102) ein erstes Umlaufgetriebe (110), ein zweites Umlaufgetriebe (112) und ein drittes Umlaufgetriebe (114) umfasst, die in Serie geschaltet sind, wobei das erste Umlaufgetriebe (110) und das zweite Umlaufgetriebe (112) ein gemeinsames Zentralrad (116) zur Übertragung von Drehmoment aufweisen, wobei das zweite Umlaufgetriebe (112) und das dritte Umlaufgetriebe (114) über eine Koppelwelle (140) zur Übertragung von Drehmoment verbunden sind, wobei die erste Welle (104) mit dem ersten Umlaufgetriebe (110) zur Übertragung von Drehmoment verbunden ist, wobei die zweite Welle (106) mit dem zweiten Umlaufgetriebe (112) zur Übertragung von Drehmoment verbunden ist, und wobei die dritte Welle (144) mit dem dritten Umlaufgetriebe (114) zur Übertragung von Drehmoment verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur elektromechanischen Verteilung von Drehmoment, insbesondere über eine Längswelle eines Kraftfahrzeugs, mit Allradantrieb. Bei einem Kraftfahrzeug mit permanentem Allradantrieb sind eine Vorderachse und eine Hinterachse über eine gemeinsame Längswelle verbunden. Die Längswelle wird von einem Traktionsmotor, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine oder einem elektrischen Antrieb angetrieben.
  • Die Längswelle kann auch über ein Mittendifferenzial in zwei Teilwellen unterteilt sein. Ein Mittendifferenzial ist beispielsweise als Planetengetriebe aufgebaut. Beispielsweise schließt ein Hohlrad ein Sonnenrad ein. Zwischen Hohlrad und Sonnenrad drehen sich beispielsweise drei walzenförmige Planetenräder, die mit einem vom Traktionsmotor angetriebenen, rotierenden Gehäuse des Mittendifferenzials verbunden sind. Ein derartiges Mittendifferenzial verteilt ein Antriebsmoment des Traktionsmotors in einem unveränderlichen asymmetrischen Verhältnis. Der etwas größere Teil, beispielsweise 60%, des Antriebsmoments wird über das Hohlrad, das einen größeren Durchmesser hat, und eine mit dem Hohlrad verbundene erste Teillängswelle zur Hinterachse übertragen. Der kleinere Teil, beispielsweise 40%, des Antriebsmoments gelangt über das kleinere Sonnenrad und eine mit dem Sonnenrad verbundene zweite Teillängswelle zur Vorderachse.
  • Zum variablen Einstellen einer Drehmomentverteilung zwischen Vorderachse und Hinterachse sind zusätzliche Maßnahmen erforderlich. Für einen Allrad-Hybridantriebsstrang ist in DE 102008044035 AI eine variable Drehmomentverteilung als Torque-Vectoring-Funktion zwischen Vorder- und Hinterachse beschrieben. Die Torque-Vectoring-Funktion wird hierbei über einen Planetenradsatz realisiert, der wahlweise als Verteilgetriebe für das Drehmoment einer Verbrennungskraftmaschine oder als Summiergetriebe für die Drehmomente einer Verbrennungskraftmaschine und einer Elektromaschine betreibbar ist. Aus US 9126581 B2 ist ein Allrad-Hybridantriebsstrang bekannt bei dem durch einen zusätzlich zu einer Verbrennungskraftmaschine an einer Hinterachse angeordneten Elektromotor ein Torque-Vectoring zwischen Vorder- und Hinterachse möglich ist. WO 2009/019580 A2 beschreibt ebenfalls einen Allrad-Hybridantriebsstrang bei dem ein Verteilungsverhältnis zwischen einer Vorderachse und einer Hinterachse durch die Verwendung eines Umlaufgetriebes variabel gestaltet wird. Das Umlaufgetriebe wird dazu als Summiergetriebe für die Drehmomente einer Verbrennungskraftmaschine und einer Elektromaschine verwendet. EP 2274537 BI beschreibt den Aufbau einer speziellen Torque-Vectoring-Einheit mit Kupplungen, die zur Regelung der Momentverteilung zwischen zwei Rädern einer angetriebenen Achse oder zwei angetriebenen Achsen eingesetzt wird.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art und für ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Kraftfahrzeugs, eine verbesserte Lösung anzugeben, die das Drehmoment insbesondere schneller und genauer verteilt.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die elektromechanischen Verteilung von Drehmoment erfolgt mittels eines Überlagerungsgetriebe mit einer ersten Welle und einer zweiten Welle zur Übertragung von Drehmoment und einer Elektromaschine zur Erzeugung eines Drehmoments an einer dritten Welle des Überlagerungsgetriebes, zur Einstellung eines Drehmomentverhältnisses zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle. Das Überlagerungsgetriebe umfasst ein erstes Umlaufgetriebe, ein zweites Umlaufgetriebe und ein drittes Umlaufgetriebe, die in Serie geschaltet sind. Das erste Umlaufgetriebe und das zweite Umlaufgetriebe weisen ein gemeinsames Zentralrad zur Übertragung von Drehmoment auf. Das zweite Umlaufgetriebe und das dritte Umlaufgetriebe sind über eine Koppelwelle zur Übertragung von Drehmoment verbunden. Die erste Welle ist mit dem ersten Umlaufgetriebe zur Übertragung von Drehmoment verbunden. Die zweite Welle ist mit dem zweiten Umlaufgetriebe zur Übertragung von Drehmoment verbunden. Die die dritte Welle ist mit dem dritten Umlaufgetriebe zur Übertragung von Drehmoment verbunden. Die mit dem dritten Umlaufgetriebe verbundene Elektromaschine ermöglicht eine sehr schnelle und sehr genaue Regelung der Verteilung des Drehmoments auf die erste und die zweite Welle.
  • Vorzugsweise ist das gemeinsame Zentralrad als erstes Hohlrad ausgeführt. Das erste Umlaufgetriebe weist in diesem Fall im ersten Hohlrad ein erstes Zentralrad und zwischen dem ersten Zentralrad und dem ersten Hohlrad mindestens ein erstes Umlaufrad auf. Das zweite Umlaufgetriebe weist in diesem Fall im ersten Hohlrad ein zweites Zentralrad und zwischen dem zweiten Zentralrad und dem ersten Hohlrad mindestens ein zweites Umlaufrad auf. Das erste Umlaufgetriebe weist einen ersten Steg mit mindestens einer ersten umlaufenden Achse auf, wobei die mindestens eine erste umlaufende Achse das mindestens eine erste Umlaufrad des ersten Umlaufgetriebes zwischen dem ersten Zentralrad und dem ersten Hohlrad trägt, und wobei der erste Steg mit der ersten Welle zur Übertragung von Drehmoment verbunden ist. Das zweite Umlaufgetriebe weist einen zweiten Steg mit mindestens einer zweiten umlaufenden Achse auf, wobei die mindestens eine zweite umlaufende Achse das mindestens eine zweite Umlaufrad des zweiten Umlaufgetriebes zwischen dem zweiten Zentralrad und dem ersten Hohlrad trägt, und wobei der zweite Steg mit der zweiten Welle zur Übertragung von Drehmoment verbunden ist. Das dritte Umlaufgetriebe weist in einem zweiten Hohlrad ein drittes Zentralrad und zwischen dem dritten Zentralrad und dem zweiten Hohlrad mindestens ein drittes Umlaufrad auf. Das dritte Umlaufgetriebe weist einen dritten Steg mit mindestens einer dritten umlaufenden Achse auf, wobei die mindestens eine dritte umlaufende Achse das mindestens eine dritte Umlaufrad des dritten Umlaufgetriebes zwischen dem dritten Zentralrad und dem zweiten Hohlrad trägt, und wobei der dritte Steg mit dem zweiten Zentralrad des zweiten Umlaufgetriebes zur Übertragung von Drehmoment verbunden ist. Das dritte Umlaufgetriebe weist einen vierten Steg auf, der mit einem Rotor der Elektromaschine und dem dritten Zentralrad des dritten Umlaufgetriebes zur Übertragung von Drehmoment verbunden ist. Das gemeinsame erste Hohlrad und die Integration des Rotors ermöglichen eine sehr kompakte Bauform bei niedrigem Gewicht.
  • Vorzugsweise sind das erste Zentralrad, das zweite Hohlrad und ein Stator der Elektromaschine drehfest zueinander an einem Gehäuse angeordnet, wobei das erste Hohlrad, das zweite Zentralrad, das dritte Zentralrad und die Umlaufräder drehbar bezüglich des Gehäuses angeordnet sind. Dadurch kann das Gehäuse drehfest am Kraftfahrzeug angeordnet werden. Dies vereinfacht den Aufbau der Vorrichtung und erleichtert den elektrischen Anschluss des Stators.
  • Vorteilhafterweise ist ein Steuergerät ausgebildet zumindest die Elektromaschine abhängig von einer Soll-Drehmomentverteilung zur Erzeugung eines Drehmoments anzusteuern. Das Steuergerät ist vorteilhafterweise ausgebildet die Elektromaschine mit einem Drehmoment zur Einstellung eines Soll-Drehmomentverhältnisses im Bereich von 100:0 bis 10:90, 100:0 bis 50:50, 100:0 bis 80:20, oder 60:40 bis 50:50 zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle anzusteuern. Dadurch kann eine entsprechende Drehmomentverteilung zwischen der Vorderachse und der Hinterachse eingestellt werden. Die Soll-Drehmomentverteilung kann abhängig von einem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs durch eine entsprechende Torque-Vectoring Funktion festlegbar sein.
  • Vorteilhafterweise umfasst das Überlagerungsgetriebe ein Differentialgetriebe. Dadurch kann Drehmoment zwischen dem Überlagerungsgetriebe und zwei Seitenwellen der Vorderachse oder der Hinterachse übertragen werden. Dies ermöglicht eine kompakte integrierte Bauform die ein Achsdifferential einschließt.
  • Vorteilhafterweise umfasst das Überlagerungsgetriebe eine Getriebeübersetzung. Dies ermöglicht eine kompakte integrierte Bauform die ein Getriebe einschließt.
  • Vorteilhafterweise sind ein erstes Achsdifferentialgetriebe und ein zweites Achsdifferentialgetriebe, über ein Mittendifferentialgetriebe miteinander verbunden, wobei das erste Achsdifferentialgetriebe antriebsseitig über das Mittendifferential verdrehbar mit der ersten Welle verbunden ist, wobei das zweite Achsdifferentialgetriebe antriebsseitig drehfest mit der zweiten Welle verbunden ist. Dadurch ist die Drehmomentverteilung ausgehend von einer durch das Mittendifferential fest vorgegebenen asymmetrischen Momentverteilung regelbar.
  • Vorteilhafterweise ist einen Generator zur Rekuperation von elektrischer Energie aus einer Rotation der ersten Welle oder der zweiten Welle vorgesehen. Die Verbindung über das Überlagerungsgetriebe ermöglicht es eine variable Verteilung der Drehmomente für die Rekuperation mittels Drehmomentreglung einzustellen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Beschreibung, und aus der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
    • 1 schematisch einen Teil eines Antriebsstrangs nach einer ersten Ausführungsform,
    • 2 schematisch einen Teil eines Antriebsstrangs nach einer zweiten Ausführungsform.
  • In den Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile.
  • 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 100 zur elektromechanischen Verteilung von Drehmoment nach einer ersten Ausführungsform.
  • Die Vorrichtung 100 ist beispielsweise in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit Allradantrieb angeordnet. Die Vorrichtung 100 umfasst ein Überlagerungsgetriebe 102 mit einer ersten Welle 104 und einer zweiten Welle 106 zur Übertragung von Drehmoment und einer Elektromaschine 108 zur Erzeugung eines Drehmoments an einer dritten Welle 144 des Überlagerungsgetriebes 102.
  • Zur Einstellung eines Drehmomentverhältnisses zwischen der ersten Welle 104 und der zweiten Welle 106 erzeugt die Elektromaschine 108 ein Drehmoment an der dritten Welle, 144. Ein Steuergerät erfasst dazu beispielsweise Information über eine momentane Drehmomentverteilung und steuert die Elektromaschine abhängig von einem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs an. Beispielsweise werden eine Ist-Drehzahlverteilung und eine Soll-Drehzahlverteilung bestimmt, die eine momentane Antriebsmomentverteilung und eine vorgegebene Antriebsmomentverteilung für das Antriebsmoment an eine Vorderachse und eine Hinterachse des Kraftfahrzeugs angibt. Das Steuergerät ist somit ausgebildet, zumindest die Elektromaschine 108 abhängig von einer Soll-Drehmomentverteilung zur Erzeugung eines Drehmoments anzusteuern. Das Steuergerät ist beispielsweise ausgebildet die Elektromaschine 108 mit einem Drehmoment zur Einstellung eines Soll-Drehmomentverhältnisses im Bereich von 100:0 bis 10:90, 100:0 bis 50:50, 100:0 bis 80:20, oder 60:40 bis 50:50 zwischen der ersten Welle 104 und der zweiten Welle 106 anzusteuern. Dadurch wird eine entsprechende Antriebsmomentverteilung zwischen Vorderachse und Hinterachse des Kraftfahrzeugs einstellbar.
  • Das Überlagerungsgetriebe 102 umfasst ein erstes Umlaufgetriebe 110, ein zweites Umlaufgetriebe 112 und ein drittes Umlaufgetriebe 114, die in Serie geschaltet sind. Das erste Umlaufgetriebe 110 und das zweite Umlaufgetriebe 112 weisen ein gemeinsames Zentralrad 116 zur Übertragung von Drehmoment auf. Das gemeinsame Zentralrad 116 ist vorzugsweise als erstes Hohlrad 116 ausgeführt. Das erste Umlaufgetriebe 110 weist im ersten Hohlrad 116 ein erstes Zentralrad 118 und zwischen dem ersten Zentralrad 118 und dem ersten Hohlrad 116 mindestens ein erstes Umlaufrad 120 auf. Das zweite Umlaufgetriebe 112 weist im ersten Hohlrad 116 ein zweites Zentralrad 122 und zwischen dem zweiten Zentralrad 122 und dem ersten Hohlrad 116 mindestens ein zweites Umlaufrad 124 auf.
  • Das erste Umlaufgetriebe 110 weist einen ersten Steg 126 mit mindestens einer ersten umlaufenden Achse 128 auf, wobei die mindestens eine erste umlaufende Achse 128 das mindestens eine erste Umlaufrad 120 des ersten Umlaufgetriebes 110 zwischen dem ersten Zentralrad 118 und dem ersten Hohlrad 116 trägt, und wobei der erste Steg 126 mit der ersten Welle 104 zur Übertragung von Drehmoment verbunden ist. Die erste Welle 104 ist somit mit dem ersten Umlaufgetriebe 110 zur Übertragung von Drehmoment verbunden.
  • Das zweite Umlaufgetriebe 112 weist einen zweiten Steg 130 mit mindestens einer zweiten umlaufenden Achse 132 auf. Die mindestens eine zweite umlaufende Achse 132 trägt das mindestens eine zweite Umlaufrad 124 des zweiten Umlaufgetriebes 112 zwischen dem zweiten Zentralrad 122 und dem ersten Hohlrad 116. Der zweite Steg 130 ist mit der zweiten Welle 106 zur Übertragung von Drehmoment verbunden. Die zweite Welle 106 ist somit mit dem zweiten Umlaufgetriebe 112 zur Übertragung von Drehmoment verbunden.
  • Das dritte Umlaufgetriebe 114 weist in einem zweiten Hohlrad 134 ein drittes Zentralrad 136 und zwischen dem dritten Zentralrad 136 und dem zweiten Hohlrad 134 mindestens ein drittes Umlaufrad 138 auf. Das dritte Umlaufgetriebe 114 weist einen dritten Steg 140 mit mindestens einer dritten umlaufenden Achse 142 auf, wobei die mindestens eine dritte umlaufende Achse 142 das mindestens eine dritte Umlaufrad 138 des dritten Umlaufgetriebes 108 zwischen dem dritten Zentralrad 136 und dem zweiten Hohlrad 134 trägt. Der dritte Steg 140 ist mit dem zweiten Zentralrad 122 des zweiten Umlaufgetriebes 112 zur Übertragung von Drehmoment verbunden. Das zweite Umlaufgetriebe 112 und das dritte Umlaufgetriebe 114 sind somit über eine Koppelwelle 140 zur Übertragung von Drehmoment verbunden.
  • Die dritte Welle 144 verbindet einen Rotor 146 der Elektromaschine 108 und das dritte Zentralrad 136 des dritten Umlaufgetriebes 108 zur Übertragung von Drehmoment. Die dritte Welle 144 ist somit mit dem dritten Umlaufgetriebe 114 zur Übertragung von Drehmoment verbunden.
  • Das erste Zentralrad 118, das zweite Hohlrad 134 und ein Stator 146' der Elektromaschine 108 sind drehfest zueinander an einem Gehäuse angeordnet, wobei das erste Hohlrad 116, das zweite Zentralrad 122, das dritte Zentralrad 136 und die Umlaufräder 120, 124, 138 drehbar bezüglich des Gehäuses angeordnet sind.
  • Das Überlagerungsgetriebe 102 kann zudem ein Differentialgetriebe und/oder eine Getriebeübersetzung umfassen. Im Beispiel sind die relevanten Dimensionen der Zahnräder der Umlaufgetriebe identisch. Es können auch unterschiedlich große Zahnräder eingesetzt werden. Zudem können zusätzliche Getrieberäder für das Differentialgetriebe und/oder die Getriebeübersetzung im Gehäuse vorgesehen sein.
  • Der Antriebsstrang umfasst ein erstes Achsdifferentialgetriebe 148 und ein zweites Achsdifferentialgetriebe 150. Das erste Achsdifferentialgetriebe 148 ist antriebsseitig drehfest mit der ersten Welle 104 verbunden. Das zweite Achsdifferentialgetriebe 150 ist antriebsseitig drehfest mit der zweiten Welle 106 verbunden.
  • Ein Traktionsantrieb 152, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine und/oder ein elektrischer Antrieb, ist zur Übertragung von Drehmoment zwischen dem ersten Achsdifferentialgetriebe 148 und dem Überlagerungsgetriebe 102 mit der ersten Welle 104 vorzugsweise lösbar verbindbar. Eine Verbindung erfolgt beispielsweise über ein Getriebe 154, insbesondere ein Schaltgetriebe oder ein Automatikgetriebe. In dieser Anordnung ist kein Mittendifferentialgetriebe vorgesehen.
  • 2 stellt schematisch eine Ausführungsform mit einem Mittendifferentialgetriebe 164 dar. Das erste Achsdifferentialgetriebe 148 und das zweite Achsdifferentialgetriebe 150, sind im Unterschied zur zuvor beschriebenen Ausführungsform über das Mittendifferentialgetriebe 164 miteinander verbunden. Das erste Achsdifferentialgetriebe 148 ist antriebsseitig über das Mittendifferentialgetriebe 164 verdrehbar mit der ersten Welle 104 verbunden. Das zweite Achsdifferentialgetriebe 150 ist antriebsseitig drehfest mit der zweiten Welle 106 verbunden. Die zwischen Mittendifferentialscheibe 164 und Überlagerungsgetriebes 102 erste Welle 104 ist hierbei als Hohlwelle ausgebildet, die die zweite Welle 106 drehbar aufnimmt.
  • Das Mittendifferentialgetriebe 164 weist ein viertes Umlaufgetriebe 166 und ein fünftes Umlaufgetriebe 168 auf, die in Serie geschaltet sind. Das vierte Umlaufgetriebe 166 weist ein drittes Hohlrad 170, ein viertes Zentralrad 172 und zwischen dem vierte Zentralrad 172 und dem dritten Hohlrad 170 mindestens ein viertes Umlaufrad 174 auf. Das vierte Zentralrad 172 ist mit der ersten Welle 104 drehfest verbunden, wobei der Traktionsantrieb 152, zur Übertragung von Drehmoment im Unterschied zur zuvor beschriebenen Ausführungsform mit dem ersten Hohlrad 170 verbindbar angeordnet ist. Das fünfte Umlaufgetriebe 168 weist ein fünftes Zentralrad 176 und mindestens ein fünftes Umlaufrad 178 auf. Das vierte Umlaufgetriebe 166 und das fünfte Umlaufgetriebe 168 weisen mindestens eine gemeinsame vierte umlaufende Achse 180 auf. Die mindestens eine vierte umlaufende Achse 180 trägt das mindestens eine vierte Umlaufrad 166 und das mindestens eine fünfte Umlaufrad 168. Ein vierter Steg 182 trägt die mindestens eine gemeinsame vierte umlaufende Achse 180. Der vierte Steg 182 ist mit dem ersten Achsdifferential 148 drehfest verbunden. Das fünfte Zentralrad 176 ist mit der zweiten Welle 106 und dem zweiten Achsdifferential 150 drehfest verbunden.
  • Zudem kann optional ein Generator zur Rekuperation von elektrischer Energie aus einer Rotation der ersten Welle 104 oder der zweiten Welle 106 vorgesehen sein. Dieser ist dazu beispielsweise mit der ersten Welle 104 oder der zweiten Welle 106 verbindbar. Beispielsweise treibt die erste Welle 104 oder die zweite Welle 106 einen Anker oder ein Polrad des Generators.
  • Das Steuergerät ist im Beispiel ausgebildet ein Verfahren zum elektromechanischen Verteilen von Drehmoment in dem Kraftfahrzeug durchzuführen. Dazu wird der Traktionsmotor zum Antreiben der ersten Welle 104 mit einem ersten Drehmoment angesteuert um an der zweiten Welle 106 ein zweites Drehmoment zu erzeugen. Zudem wird die Elektromaschine 108 abhängig vom Betriebszustand des Kraftfahrzeugs zur Erzeugung eines dritten Drehmoments an der dritten Welle 144 angesteuert. Das dritte Drehmoment wird zur Einstellung des Soll-Drehmomentverhältnisses zwischen der ersten Welle 104 und der zweiten Welle 106 bestimmt. Dadurch erfolgt eine entsprechende Antriebsmomentverteilung zwischen der Vorderachse und der Hinterachse, abhängig vom Betriebszustand. Für ein Allradfahrzeug mit Mittendifferentialgetriebe wird die Elektromaschine für das Torque-Vectoring beispielsweise für Betriebszustände, die keinen Regeleingriff durch das Torque-Vectoring benötigen so angesteuert, dass der Vorderachse das Drehmoment zugeführt wird, das die unveränderliche Mittendifferentialgetriebeverteilung vorsieht, z.B. 40%. Für ein Allradfahrzeug ohne Mittendifferential wird der Vorderachse beispielsweise in diesem Betriebszustand kein Drehmoment zugeführt. Ausgehend von dieser Grundverteilung erfolgt dann die Allradverteilung mittels Torque-Vectoring.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008044035 [0003]
    • US 9126581 B2 [0003]
    • WO 2009/019580 A2 [0003]
    • EP 2274537 [0003]

Claims (12)

  1. Vorrichtung (100) zur elektromechanischen Verteilung von Drehmoment, gekennzeichnet durch ein Überlagerungsgetriebe (102) mit einer ersten Welle (104) und einer zweiten Welle (106) zur Übertragung von Drehmoment und einer Elektromaschine (108) zur Erzeugung eines Drehmoments an einer dritten Welle (144) des Überlagerungsgetriebes (102), zur Einstellung eines Drehmomentverhältnisses zwischen der ersten Welle (104) und der zweiten Welle (106), wobei das Überlagerungsgetriebe (102) ein erstes Umlaufgetriebe (110), ein zweites Umlaufgetriebe (112) und ein drittes Umlaufgetriebe (114) umfasst, die in Serie geschaltet sind, wobei das erste Umlaufgetriebe (110) und das zweite Umlaufgetriebe (112) ein gemeinsames Zentralrad (116) zur Übertragung von Drehmoment aufweisen, wobei das zweite Umlaufgetriebe (112) und das dritte Umlaufgetriebe (114) über eine Koppelwelle (140) zur Übertragung von Drehmoment verbunden sind, wobei die erste Welle (104) mit dem ersten Umlaufgetriebe (110) zur Übertragung von Drehmoment verbunden ist, wobei die zweite Welle (106) mit dem zweiten Umlaufgetriebe (112) zur Übertragung von Drehmoment verbunden ist, und wobei die dritte Welle (144) mit dem dritten Umlaufgetriebe (114) zur Übertragung von Drehmoment verbunden ist.
  2. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das das gemeinsame Zentralrad (116) als erstes Hohlrad (116) ausgeführt ist, wobei das erste Umlaufgetriebe (110) im ersten Hohlrad (116) ein erstes Zentralrad (118) und zwischen dem ersten Zentralrad (118) und dem ersten Hohlrad (116) mindestens ein erstes Umlaufrad (120) aufweist, wobei das zweite Umlaufgetriebe (112) im ersten Hohlrad (116) ein zweites Zentralrad (122) und zwischen dem zweiten Zentralrad (122) und dem ersten Hohlrad (116) mindestens ein zweites Umlaufrad (124) aufweist, wobei das erste Umlaufgetriebe (110) einen ersten Steg (126) mit mindestens einer ersten umlaufenden Achse (128) aufweist, wobei die mindestens eine erste umlaufende Achse (128) das mindestens eine erste Umlaufrad (120) des ersten Umlaufgetriebes (110) zwischen dem ersten Zentralrad (118) und dem ersten Hohlrad (116) trägt, und wobei der erste Steg (126) mit der ersten Welle (104) zur Übertragung von Drehmoment verbunden ist, wobei das zweite Umlaufgetriebe (112) einen zweiten Steg (130) mit mindestens einer zweiten umlaufenden Achse (132) aufweist, wobei die mindestens eine zweite umlaufende Achse (132) das mindestens eine zweite Umlaufrad (124) des zweiten Umlaufgetriebes (112) zwischen dem zweiten Zentralrad (122) und dem ersten Hohlrad (116) trägt, und wobei der zweite Steg (130) mit der zweiten Welle (106) zur Übertragung von Drehmoment verbunden ist, wobei das dritte Umlaufgetriebe (114) in einem zweiten Hohlrad (134) ein drittes Zentralrad (136) und zwischen dem dritten Zentralrad (136) und dem zweiten Hohlrad (134) mindestens ein drittes Umlaufrad (138) aufweist, wobei das dritte Umlaufgetriebe (114) einen dritten Steg (140) mit mindestens einer dritten umlaufenden Achse (142) aufweist, wobei die mindestens eine dritte umlaufende Achse (142) das mindestens eine dritte Umlaufrad (138) des dritten Umlaufgetriebes (108) zwischen dem dritten Zentralrad (136) und dem zweiten Hohlrad (134) trägt, wobei der dritte Steg (140) mit dem zweiten Zentralrad (122) des zweiten Umlaufgetriebes (112) zur Übertragung von Drehmoment verbunden ist, und wobei das dritte Umlaufgetriebe (114) einen vierten Steg (144) aufweist, der mit einem Rotor (146) der Elektromaschine (108) und dem dritten Zentralrad (136) des dritten Umlaufgetriebes (108) zur Übertragung von Drehmoment verbunden ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zentralrad (118), das zweite Hohlrad (134) und ein Stator (146') der Elektromaschine (108) drehfest zueinander an einem Gehäuse angeordnet sind, wobei das erste Hohlrad (116), das zweite Zentralrad (122), das dritte Zentralrad (136) und die Umlaufräder (120, 124, 138) drehbar bezüglich des Gehäuses angeordnet sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet, durch ein Steuergerät, das ausgebildet ist, zumindest die Elektromaschine (108) abhängig von einer Soll-Drehmomentverteilung zur Erzeugung eines Drehmoments anzusteuern.
  5. Antriebsstrang nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät ausgebildet ist die Elektromaschine (108) mit einem Drehmoment zur Einstellung eines Soll-Drehmomentverhältnisses im Bereich von 100:0 bis 10:90, 100:0 bis 50:50, 100:0 bis 80:20, oder 60:40 bis 50:50 zwischen der ersten Welle (104) und der zweiten Welle (106) anzusteuern.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Überlagerungsgetriebe (102) ein Differentialgetriebe umfasst.
  7. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Überlagerungsgetriebe (102) eine Getriebeübersetzung umfasst.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein erstes Achsdifferentialgetriebe (148) und ein zweites Achsdifferentialgetriebe (150), wobei das erste Achsdifferentialgetriebe (148) antriebsseitig drehfest mit der ersten Welle (104) verbunden ist, wobei das zweite Achsdifferentialgetriebe (150) antriebsseitig drehfest mit der zweiten Welle (106) verbunden ist, und wobei ein Traktionsantrieb, (152) zur Übertragung von Drehmoment zwischen dem ersten Achsdifferentialgetriebe (148) und dem Überlagerungsgetriebe (102) mit der ersten Welle (104) verbindbar ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein erstes Achsdifferentialgetriebe (148) und ein zweites Achsdifferentialgetriebe (150), die über ein Mittendifferentialgetriebe (164) miteinander verbunden sind, wobei das erste Achsdifferentialgetriebe (148) antriebsseitig über das Mittendifferentialgetriebe (164) verdrehbar mit der ersten Welle (104) verbunden ist, wobei das zweite Achsdifferentialgetriebe (150) antriebsseitig drehfest mit der zweiten Welle (106) verbunden ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Mittendifferentialgetriebe (164) ein viertes Umlaufgetriebe (166) und ein fünftes Umlaufgetriebe (168) aufweist, die in Serie geschaltet sind, wobei das vierte Umlaufgetriebe (166) ein drittes Hohlrad (170), ein viertes Zentralrad (172) und zwischen dem vierte Zentralrad (172) und dem dritten Hohlrad (170) mindestens ein viertes Umlaufrad (174) aufweist, wobei das vierte Zentralrad (172) mit der ersten Welle (104) drehfest verbunden ist, wobei ein Traktionsantrieb (152), zur Übertragung von Drehmoment mit dem ersten Hohlrad (170) verbindbar angeordnet ist, wobei das fünfte Umlaufgetriebe (168) ein fünftes Zentralrad (176) und mindestens ein fünftes Umlaufrad (178) aufweist, wobei das vierte Umlaufgetriebe (166) und das fünfte Umlaufgetriebe (168) mindestens eine gemeinsame vierte umlaufenden Achse (180) aufweisen, wobei die mindestens eine vierte umlaufende Achse (180) das mindestens eine vierte Umlaufrad (166) und das mindestens eine fünfte Umlaufrad (168) trägt, wobei ein vierter Steg (182) die mindestens eine gemeinsame vierte umlaufende Achse (180) trägt, wobei der vierte Steg (182) mit dem ersten Achsdifferential (148) drehfest verbunden ist, und wobei das fünfte Zentralrad (176) mit der zweiten Welle (106) und dem zweiten Achsdifferential (150) drehfest verbunden ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen Generator zur Rekuperation von elektrischer Energie aus einer Rotation der ersten Welle (104) oder der zweiten Welle (106).
  12. Verfahren zum elektromechanischen Verteilen von Drehmoment in einem Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch Antreiben einer ersten Welle (104) eines Überlagerungsgetriebes (102) mit einem ersten Drehmoment zur Erzeugung eines zweiten Drehmoments an einer zweiten Welle (106) des Überlagerungsgetriebes, Ansteuern einer Elektromaschine (108) abhängig von einem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs zur Erzeugung eines dritten Drehmoments an einer dritten Welle (144) des Überlagerungsgetriebes (102) zur Einstellung eines Soll-Drehmomentverhältnisses zwischen der ersten Welle (104) und der zweiten Welle (106), wobei das Überlagerungsgetriebe (102) ein erstes Umlaufgetriebe (110), ein zweites Umlaufgetriebe (112) und ein drittes Umlaufgetriebe (114) umfasst, die in Serie geschaltet sind, wobei das erste Umlaufgetriebe (110) und das zweite Umlaufgetriebe (112) ein gemeinsames Zentralrad (116) zur Übertragung von Drehmoment aufweisen, wobei das zweite Umlaufgetriebe (112) und das dritte Umlaufgetriebe (114) über eine Koppelwelle (140) zur Übertragung von Drehmoment verbunden sind, wobei die erste Welle (104) mit dem ersten Umlaufgetriebe (110) zur Übertragung von Drehmoment verbunden ist, wobei die zweite Welle (106) mit dem zweiten Umlaufgetriebe (112) zur Übertragung von Drehmoment verbunden ist, und wobei die dritte Welle (144) mit dem dritten Umlaufgetriebe (114) zur Übertragung von Drehmoment verbunden ist.
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