DE102017005470A1

DE102017005470A1 - Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug

Info

Publication number: DE102017005470A1
Application number: DE102017005470.3A
Authority: DE
Inventors: Uwe Mauz
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2017-06-08
Filing date: 2017-06-08
Publication date: 2017-11-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer einer Fahrzeugachse (12) zugeordneten ersten elektrischen Maschine (14), mit einer der Fahrzeugachse (12) zugeordneten zweiten elektrischen Maschine (16), mit wenigstens einem der Fahrzeugachse (12) zugeordneten ersten Rad (18), mit wenigstens einem der Fahrzeugachse (12) zugeordneten zweiten Rad (20), mit einer der ersten elektrischen Maschine (14) zugeordneten ersten Seitenwelle (26), über welche das erste Rad (18) von der ersten elektrischen Maschine (14) antreibbar ist, und mit einer der zweiten elektrischen Maschine (16) zugeordneten zweiten Seitenwelle (28), über welche das zweite Rad (20) von der zweiten elektrischen Maschine (16) antreibbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Eine solche Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, ist beispielsweise bereits der DE 10 2009 033 531 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Antriebsvorrichtung umfasst eine einer Fahrzeugachse zugeordnete erste elektrische Maschine sowie eine der Fahrzeugachse zugeordnete zweite elektrische Maschine. Außerdem weist die Antriebsvorrichtung wenigstens ein der Fahrzeugachse zugeordnetes erstes Rad und ein der Fahrzeugachse zugeordnetes zweites Rad auf. Des Weiteren ist eine der ersten elektrischen Maschine zugeordnete erste Seitenwelle vorgesehen, über welche das erste Rad von der ersten elektrischen Maschine antreibbar ist. Außerdem umfasst die Antriebsvorrichtung eine der zweiten elektrischen Maschine zugeordnete zweite Seitenwelle, über welche das zweite Rad von der zweiten elektrischen Maschine antreibbar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders kompakte Anordnung sowie ein besonders vorteilhafter Betrieb realisieren lassen.
Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um eine Antriebsvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders kompakte Anordnung sowie ein besonders vorteilhafter Betrieb realisieren lassen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in axialer Richtung der ersten elektrischen Maschine die zweite elektrische Maschine zwischen der ersten elektrischen Maschine und dem ersten Rad angeordnet ist. Ferner ist in axialer Richtung der zweiten elektrischen Maschine die erste elektrische Maschine zwischen der zweiten elektrischen Maschine und dem zweiten Rad angeordnet. Die jeweilige axiale Richtung verläuft beispielsweise in Fahrzeugquerrichtung beziehungsweise parallel dazu oder fällt mit der Fahrzeugquerrichtung zusammen. Bei der Anordnung der zweiten elektrischen Maschine in axialer Richtung der ersten elektrischen Maschine zwischen dieser und dem ersten Rad ist nicht notwendigerweise vorgesehen, dass das erste Rad in Fahrzeugquerrichtung nach innen beziehungsweise zur ersten elektrischen Maschine hin durch die zweite elektrische Maschine überdeckt ist beziehungsweise dass die erste elektrische Maschine in Fahrzeugquerrichtung zum ersten Rad hin durch die zweite elektrische Maschine überdeckt ist.
Ferner ist beispielsweise bei der beschriebenen Anordnung der ersten elektrischen Maschine in axialer Richtung der zweiten elektrischen Maschine zwischen dieser und dem zweiten Rad nicht notwendigerweise vorgesehen, dass das zweite Rad in Fahrzeugquerrichtung nach innen beziehungsweise zur zweiten elektrischen Maschine hin durch die erste elektrische Maschine überdeckt ist beziehungsweise dass die zweite elektrische Maschine in Fahrzeugquerrichtung zum zweiten Rad hin durch die erste elektrische Maschine überdeckt ist.
Insbesondere ist unter der Anordnung der zweiten elektrischen Maschine in axialer Richtung der ersten elektrischen Maschine zwischen dieser und dem ersten Rad beispielsweise zu verstehen, dass das erste Rad in Fahrzeugquerrichtung und bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs weiter rechts als die zweite elektrische Maschine angeordnet ist, und die erste elektrische Maschine ist in Fahrzeugquerrichtung bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung weiter links als das erste Rad und die zweite elektrische Maschine angeordnet. Demzufolge ist beispielsweise unter der Anordnung der ersten elektrischen Maschine in axialer Richtung der zweiten elektrischen Maschine zwischen dieser und dem zweiten Rad zu verstehen, dass das zweite Rad in Fahrzeugquerrichtung und bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung weiter links als die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine angeordnet ist, und die zweite elektrische Maschine ist in Fahrzeugquerrichtung bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung weiter rechts als das zweite Rad und als die erste elektrische Maschine angeordnet. Mit anderen Worten sind beispielsweise das erste Rad und die zweite elektrische Maschine in Fahrzeugquerrichtung und bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung auf der rechten Seite des Kraftfahrzeugs beziehungsweise rechtsseitig der ersten elektrischen Maschine und des zweiten Rads angeordnet, wobei beispielsweise die erste elektrische Maschine und das zweite Rad in Fahrzeugquerrichtung bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung auf der linken Seite des Kraftfahrzeugs beziehungsweise linksseitig des ersten Rads und der zweiten elektrischen Maschine angeordnet sind.
Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist beispielsweise die jeweilige elektrische Maschine auf einer dem Rad, welches mittels der jeweiligen elektrischen Maschine antreibbar ist, gegenüberliegenden Seite angeordnet, wodurch sich ein besonders kompakter Aufbau darstellen lässt. In der Folge ist es beispielsweise möglich, zusätzlichen Bauraum beziehungsweise einen besonders großen Bauraum zu schaffen, um in diesem Bauraum Energiespeicher wie beispielsweise Batterien zum Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom und/oder andere Komponenten anordnen zu können. Dabei können die elektrischen Maschinen mit in den Energiespeichern gespeicherter elektrischer Energie versorgt werden, um dadurch beispielsweise die jeweilige elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreiben zu können. Da somit beispielsweise ein besonders großer Bauraum für wenigstens einen Energiespeicher und somit zum Speichern von elektrischer Energie zur Verfügung steht, kann eine besonders große elektrische Reichweite, über welche das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine elektrisch angetrieben werden kann, realisiert werden.
Ferner ist es möglich, die Fahrzeugachse nach dem De-Dion-Prinzip auszugestalten und dabei als elektrisch antreibbare beziehungsweise angetriebene Achse auszubilden, sodass die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung als besonders vorteilhaftes elektrisch angetriebenes Achssystem dargestellt werden kann.
Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in axialer Richtung der jeweiligen elektrischen Maschine zwischen den elektrischen Maschinen eine Dauerbremse angeordnet ist, mittels welcher wenigstens eines der Räder, insbesondere beide Räder, abbremsbar ist beziehungsweise sind. Der Erfindung liegt dabei insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen erfolgt eine Rückspeisung von Energie, insbesondere im Rahmen einer Rekuperation, in einen Energiespeicher, in welchem elektrische Energie gespeichert wird. Hierzu werden beispielsweise die elektrischen Maschinen von den Rädern angetrieben, sodass die elektrischen Maschinen in einem jeweiligen Generatorbetrieb und somit jeweils als Generator betrieben werden. Mittels des jeweiligen Generators wird kinetische Energie des sich bewegenden Kraftfahrzeugs in elektrische Energie umgewandelt, die in dem genannten Energiespeicher gespeichert wird. Der Energiespeicher kann beispielsweise als eine Batterie oder aber als anderer Energiespeicher ausgebildet sein. Durch das Speichern der elektrischen Energie in dem Energiespeicher wird dieser mit der elektrischen Energie aufgeladen. Bei der Aufladung des insbesondere als Batterie ausgebildeten Energiespeichers ergibt sich beispielsweise dann, wenn der Energiespeicher vollständig aufgeladen ist, das Problem, dass die kinetische Energie beziehungsweise Bremsenergie beispielsweise über Bremswiderstände zu vernichten ist beziehungsweise vernichtet wird. Unter diesem Vernichten von Bremsenergie ist insbesondere zu verstehen, dass Bremsenergie in eine unterschiedliche Energieform umgewandelt wird, wobei sich die genannte Energieform von elektrischer Energie unterscheidet und beispielsweise Wärme ist. Bremswiderstände stellen bezüglich ihrer Unterbringung in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Nutzfahrzeug, eine besonders große Herausforderung dar. Anders als bei Bussen oder Bahnen, bei denen Bremswiderstände auf jeweiligen Dächern angeordnet werden können, werden die Bremswiderstände bei Fahrzeugen, insbesondere bei Nutzfahrzeugen, seitlich an einem Fahrzeugrahmen befestigt. Diese Anordnung hat Einschränkungen im Bauraum und sehr hohe Temperaturen in einem leicht zugänglichen Bereich zur Folge. Als weitere Möglichkeit ist die Vernichtung von Bremsenergie bei einer hydraulischen oder Wirbelstromdauerbremse möglich. Mit anderen Worten ist die genannte Dauerbremse beispielsweise als hydraulische Dauerbremse oder als Wirbelstromdauerbremse ausgebildet, wobei die Dauerbremse beispielsweise als Retarder ausgebildet ist. Die Einbindung einer solchen Dauerbremse in einen herkömmlichen Antriebsstrang ähnlich einer De-Dion-Anordnung stellt eine Herausforderung dar, insbesondere dann, wenn die beispielsweise als Elektromotoren betreibbaren elektrischen Maschinen in Fahrzeugquerrichtung zwischen den auch als Antriebsrädern bezeichneten Rädern angeordnet sind.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene, kompakte Anordnung der elektrischen Maschinen, insbesondere einer zumindest die elektrischen Maschinen umfassenden Antriebseinheit, kann, insbesondere zwischen den Rädern und dabei beispielsweise zwischen Längsträgern des Fahrzeugrahmens des Fahrzeugs, ausreichend Bauraum geschaffen werden, um in Fahrzeugquerrichtung beziehungsweise in axialer Richtung der elektrischen Maschine zwischen diesen die Dauerbremse platzsparend anordnen zu können. Mit anderen Worten bietet die erfindungsgemäße Anordnung der elektrischen Maschine zwischen den Rädern die Möglichkeit, die beispielsweise als hydraulische oder elektrische Dauerbremse ausgebildete Dauerbremse zwischen den elektrischen Maschinen bauraumgünstig positionieren zu können.
Die genannte Antriebseinheit umfasst beispielsweise, insbesondere je elektrische Maschine, wenigstens eine Getriebeeinrichtung, sodass die jeweilige elektrische Maschine und die jeweils zugehörige Getriebeeinrichtung eine Motor-Getriebe-Einheit bilden. Dabei ist es bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung auf besonders vorteilhafte Weise möglich, die Dauerbremse in Fahrzeugquerrichtung beziehungsweise in axialer Richtung der elektrischen Maschinen zwischen den Motor-Getriebe-Einheiten anzuordnen, sodass eine besonders vorteilhafte Anordnung der Dauerbremse realisiert werden kann. Durch den Einsatz der Dauerbremse kann ferner ein besonders vorteilhafter Betrieb der Antriebsvorrichtung realisiert werden, da das Kraftfahrzeug auf besonders vorteilhafte Weise und insbesondere verschleißfrei auch dann abgebremst werden kann, wenn der zuvor genannte Energiespeicher vollständig geladen ist und das Kraftfahrzeug somit nicht mehr durch Rekuperation abgebremst werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
1 eine schematische Rückansicht einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug;
2 eine schematische Draufsicht der Antriebsvorrichtung; und
3 eine schematische Perspektivansicht der Antriebsvorrichtung.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Rückansicht eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welches beispielsweise als Nutzfahrzeug und dabei insbesondere als Zugfahrzeug ausgebildet ist. Die Antriebsvorrichtung 10 ist in 2 in einer schematischen Draufsicht und in 3 in einer schematischen Perspektivansicht gezeigt. Die Antriebsvorrichtung 10 weist eine einer Fahrzeugachse 12 des Kraftfahrzeugs zugeordnete erste elektrische Maschine 14 und eine derselben Fahrzeugachse 12 zugeordnete zweite elektrische Maschine 16 auf, wobei die elektrischen Maschinen 14 und 16 in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreibbar sind.
Außerdem weist die Antriebsvorrichtung 10 wenigstens ein der Fahrzeugachse 12 zugeordnetes erstes Rad 18 und ein dem ersten Rad 18 in Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegendes und der Fahrzeugachse 12 zugeordnetes zweites Rad 20 auf. Die Räder sind Bodenkontaktelemente, welche bei einer Fahrt des Kraftfahrzeugs entlang einer Fahrbahn auf dieser Fahrbahn abrollen. Dem ersten Rad 18 und somit der ersten elektrischen Maschine 14 ist beispielsweise eine auf einem Achszapfen drehbar gelagerte erste Radnabe 22 zugeordnet, mit welcher das erste Rad 18 drehfest verbunden beziehungsweise verbindbar ist. Dementsprechend ist dem zweiten Rad 20 und somit der zweiten elektrischen Maschine 16 eine beispielsweise auf einem Achszapfen drehbar gelagerte zweite Radnabe 24 zugeordnet, mit welcher das zweite Rad 20 drehfest verbunden beziehungsweise verbindbar ist.
Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst ferner eine der ersten elektrischen Maschine 14 zugeordnete erste Seitenwelle 26, welche von der ersten elektrischen Maschine 14 antreibbar ist. Dabei sind die erste Radnabe 22 und somit das erste Rad 18 über die erste Seitenwelle 26 von der elektrischen Maschine 14, insbesondere in deren Motorbetrieb, antreibbar. Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst ferner eine der zweiten elektrischen Maschine 16 zugeordnete zweite Seitenwelle 28, über welche die zweite Radnabe 24 und somit das zweite Rad 20 von der elektrischen Maschine 16, insbesondere in deren Motorbetrieb, antreibbar sind. Dies bedeutet, dass die jeweilige elektrische Maschine 14 beziehungsweise 16 Drehmomente bereitstellen kann, die von der jeweiligen elektrischen Maschine 14 beziehungsweise 16 über die jeweilige Seitenwelle 26 beziehungsweise 28 zu der jeweiligen Radnabe 22 beziehungsweise 24 und somit zu dem jeweiligen Rad 18 beziehungsweise 20 geleitet werden kann. Dadurch kann das jeweilige Rad 18 beziehungsweise 20 von den von der elektrischen Maschine 14 beziehungsweise 16 bereitgestellten Drehmomenten angetrieben werden, sodass das Kraftfahrzeug insgesamt mittels der elektrischen Maschinen 14 und 16 und somit elektrisch antreibbar ist.
Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst ferner einen Rahmen 30 für das Kraftfahrzeug, wobei der Rahmen 30 auch als Fahrzeugrahmen bezeichnet wird. Besonders gut aus 3 ist erkennbar, dass der Rahmen 30 wenigstens zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Längsträger 32 und 34 aufweist, welche beispielsweise über wenigstens einen in den Fig. nicht erkennbaren Querträger des Rahmens 30 miteinander verbunden sind. Beispielsweise sind die insbesondere als Portalachse ausgebildete Fahrzeugachse 12 und somit die Räder gefedert beziehungsweise federnd an dem Rahmen 30 gehalten, sodass beispielsweise die Räder relativ zu dem Rahmen 30 und insbesondere relativ zu den elektrischen Maschinen 14 und 16 in Fahrzeughochrichtung ein- und ausfedern können. Dabei können die Räder über einen Federweg ein- und ausfedern, wobei der Federweg zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung verläuft und beispielsweise mehr als 10 Zentimeter, insbesondere mehr als 20 Zentimeter und vorzugsweise mindestens 30 Zentimeter, beträgt.
Die jeweilige elektrische Maschine 14 beziehungsweise 16 weist jeweils einen in den Fig. nicht dargestellten Stator und jeweils einen in den Fig. nicht erkennbaren Rotor auf, welcher um eine jeweilige Drehachse relativ zu dem jeweiligen Stator drehbar ist. Dabei ist der Rotor der elektrischen Maschine 14 um deren Drehachse relativ zu dem Stator der elektrischen Maschine 14 drehbar, wobei der Rotor der elektrischen Maschine 16 um deren Drehachse relativ zu dem Stator der elektrischen Maschine 16 drehbar ist. Dabei verläuft die jeweilige Drehachse in axialer Richtung der jeweiligen elektrischen Maschine 14 beziehungsweise 16 beziehungsweise die jeweilige Drehachse fällt mit der jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen elektrischen Maschine 14 beziehungsweise 16 zusammen. Dabei wird die jeweilige Drehachse der jeweiligen elektrischen Maschine 14 beziehungsweise 16 auch als Maschinenachse bezeichnet. Darüber hinaus sind die jeweilige Radnabe 22 beziehungsweise 24 und somit das jeweilige Rad 18 beziehungsweise 20 um eine jeweilige weitere Drehachse relativ zu dem Rahmen 30 drehbar, wobei die jeweilige weitere Drehachse auch als Raddrehachse bezeichnet wird. Dabei verlaufen die jeweiligen Raddrehachsen in Fahrzeugquerrichtung beziehungsweise fallen mit dieser zusammen. Bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind die elektrischen Maschinen 14 und 16 derart angeordnet, dass die Maschinenachsen ebenfalls in Fahrzeugquerrichtung verlaufen beziehungsweise mit dieser zusammenfallen, wobei die Maschinenachsen zusammenfallen. Auch die Raddrehachsen fallen zusammen. Ferner verlaufen beispielsweise die Maschinenachsen parallel zu den Raddrehachsen, wobei jedoch die Raddrehachsen in Fahrzeuglängsrichtung versetzt zu den Maschinenachsen angeordnet sind. Somit sind die Maschinenachsen exzentrisch beziehungsweise desachsiert zu den Raddrehachsen angeordnet.
Um nun eine besonders kompakte Anordnung beziehungsweise Bauform der Antriebsvorrichtung 10 und in der Folge besonders vorteilhafte Achsaufhängungskonzepte realisieren zu können, ist es bei der Antriebsvorrichtung 10 vorgesehen, dass in axialer Richtung der ersten elektrischen Maschine 14 die zweite elektrische Maschine 16 zwischen der ersten elektrischen Maschine 14 und dem ersten Rad 18 beziehungsweise der ersten Radnabe 22 angeordnet ist. Ferner ist in axialer Richtung der zweiten elektrischen Maschine 16 die erste elektrische Maschine 14 zwischen der zweiten elektrischen Maschine 16 und dem zweiten Rad 20 beziehungsweise der zweiten Radnabe 24 angeordnet. Diese Anordnungen der elektrischen Maschinen 14 und 16 gelten insbesondere für eine jeweilige Proaktion der elektrischen Maschinen 14 und 16 und der Räder auf eine senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Ebene, wobei die Fahrzeuglängsrichtung in 2 durch eine strichpunktierte Linie 44 veranschaulicht ist. Mit anderen Worten ist es bei der Antriebsvorrichtung 10 vorgesehen, dass die erste elektrische Maschine 14 und das zweite Rad 20 in Fahrzeugquerrichtung bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung auf der linken Seite der Antriebsvorrichtung 10 beziehungsweise des Rahmens 30 des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, während die zweite elektrische Maschine 16 und das erste Rad 18 in Fahrzeugquerrichtung bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung auf der rechten Seite der Antriebsvorrichtung 10 beziehungsweise des Rahmens 30 oder des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Somit ist das jeweilige Rad 18 beziehungsweise 20 auf einer der elektrischen Maschine 14 beziehungsweise 16, mittels welchen das jeweilige Rad 18 beziehungsweise 20 antreibbar ist, in Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegenden Seite angeordnet.
Hierdurch kann eine besonders große axiale Länge der jeweiligen Seitenwelle 26 beziehungsweise 28 realisiert werden, sodass übermäßige Gelenk- beziehungsweise Beugewinkel der als Gelenkwellen ausgebildeten Seitenwellen 26 und 28, insbesondere auch bei einem vollständigen Ein- und Ausfedern der Räder, vermieden werden können. Die Fahrzeugachse 12 ist beispielsweise als Verbundlenkerachse ausgebildet und weist dabei wenigstens zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Lenkerelemente in Form von Schwertern 46 und 48 auf, welche verschwenkbar an dem Rahmen 30, insbesondere über jeweilige Lagerböcke, gehalten sind. Die Schwerter 46 und 48 sind beispielsweise über ein Querelement 52 miteinander verbunden und somit gemeinsam relativ zu dem Rahmen 30 verschwenkbar. Somit sind die an den Schwertern 46 und 48 gehaltenen Radnaben 22 und 24 und somit die Räder relativ zu dem Rahmen 30 um eine Schwenkachse mit den Schwertern 46 und 48 mitverschwenkbar. Dabei sind beispielsweise besonders gut aus 2 erkennbare Abstützelemente 56 vorgesehen, an welchen beispielsweise Federelemente, insbesondere Luftfedern beziehungsweise Federbälge für Luftfedern, abstützbar sind. Dadurch können die Schwerter 46 und 48 und somit die Fahrzeugachse 12 insgesamt über die Luftfedern federnd beziehungsweise gefedert an dem Rahmen 30 abgestützt und gehalten werden.
Aus 2 ist erkennbar, dass je elektrische Maschine 14 beziehungsweise 16 wenigstens eine Halterung 58 beziehungsweise 60 vorgesehen ist, wobei die elektrischen Maschinen 14 und 16 über die Halterungen 58 und 60 an dem Rahmen 30 gehalten sind. Die elektrischen Maschinen 14 und 16 sind somit rahmenfest, sodass die Räder relativ zu dem Rahmen 30 und relativ zu den elektrischen Maschinen 14 und 16 um die in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Schwenkachse verschwenkbar sind.
Des Weiteren ist der elektrischen Maschine 14 ein erstes Getriebe 62 zugeordnet, über welches die Seitenwelle 26 von der ersten elektrischen Maschine 14 antreibbar ist. Des Weiteren ist der ersten elektrischen Maschine 14 ein zweites Getriebe 64 zugeordnet, über welches die erste Radnabe 22 und somit das erste Rad 18 von der ersten Seitenwelle 26 antreibbar sind. Dementsprechend ist der zweiten elektrischen Maschine 16 ein drittes Getriebe 66 zugeordnet, über welches die zweite Seitenwelle 28 von der zweiten elektrischen Maschine 16 antreibbar ist. Außerdem ist der zweiten elektrischen Maschine 16 ein viertes Getriebe 68 zugeordnet, über welches die zweite Radnabe 24 und somit das zweite Rad 20 von der zweiten Seitenwelle 28 antreibbar sind. Das erste und dritte Getriebe 62 und 66 werden auch als E-Maschinengetriebe bezeichnet und sind beispielsweise ein um die jeweilige elektrische Maschine 14 beziehungsweise 16 integrierte Getriebe, welche beispielsweise eine Übersetzung von i = 6 aufweist. Die Getriebe 62 und 66 sind rahmenfest, sodass die Räder um die Schwenkachse relativ zu dem Rahmen 30, relativ zu den elektrischen Maschinen 14 und 16 und relativ zu den Getrieben 62 und 66 verschwenkbar sind. Die Getriebe 64 und 68 jedoch sind Portalgetriebe, welche, insbesondere zumindest mittelbar, an den Schwertern 46 und 48 gehalten sind. Somit sind die Getriebe 64 und 68 um die Schwenkachse relativ zu dem Rahmen 30, relativ zu den elektrischen Maschinen 14 und 16 und relativ zu den Getrieben 62 und 66 mit den Rädern mitverschwenkbar. Das jeweilige Portalgetriebe weist beispielsweise eine Übersetzung von i = 4, 3 auf. Insgesamt ist erkennbar, dass je Seitenwelle 26 beziehungsweise 28 und somit je Rad 18 beziehungsweise 20 zwei Getriebe 62 und 64 beziehungsweise 66 und 68 vorgesehen sind. Diese jeweiligen zwei Getriebe 62 und 64 beziehungsweise 66 und 68 haben den synergetischen Effekt, dass auf besonders bauraumgünstige Weise eine besonders vorteilhafte, insbesondere eine besonders hohe, Übersetzung geschaffen werden kann. Um nun des Weiteren einen besonders vorteilhaften Betrieb der Antriebsvorrichtung 10 realisieren zu können, ist in axialer Richtung der jeweiligen elektrischen Maschine 14 beziehungsweise 16 und somit in Fahrzeugquerrichtung zwischen den elektrischen Maschinen 14 und 16 eine Dauerbremse 70 angeordnet, welche beispielsweise als Retarder ausgebildet ist. Mittels der Dauerbremse 70 ist wenigstens eines der genannten Räder abbremsbar. Vorzugsweise sind beide Räder mittels der Dauerbremse 70 abbremsbar.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass mittels der Dauerbremse 70 das jeweilige Rad 18 beziehungsweise 20 über die jeweilige elektrische Maschine 14 beziehungsweise 16 abbremsbar ist. Somit ist beispielsweise das erste Rad 18 über die elektrische Maschine 14 mittels der Dauerbremse 70 abbremsbar, wobei alternativ oder zusätzlich das zweite Rad 20 über die elektrische Maschine 16 mittels der Dauerbremse 70 abgebremst werden kann. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass beispielsweise das erste Rad 18 über den Rotor der elektrischen Maschine 14 mittels der Dauerbremse 70 abgebremst werden kann, wobei alternativ oder zusätzlich das zweite Rad 20 über den Rotor der zweiten elektrischen Maschine 16 mittels der Dauerbremse 70 abgebremst werden kann.
Die jeweiligen elektrischen Maschinen 14 und 16 sind beispielsweise in einem Generatorbetrieb und somit als Generator betreibbar. In dem Generatorbetrieb werden die elektrischen Maschinen 14 und 16 über die Seitenwellen 26 und 28 von den Rädern angetrieben, sodass die elektrischen Maschinen 14 und 16 von kinetischer Energie des Kraftfahrzeugs angetrieben werden. Mittels der elektrischen Maschinen 14 und 16 wird im Generatorbetrieb zumindest ein Teil der kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs in elektrische Energie umgewandelt, was auch als Rekuperationsbetrieb oder Rekuperation bezeichnet wird. Diese Energie kann beispielsweise in wenigstens einem in den Fig. nicht dargestellten Energiespeicher gespeichert werden. Ist der Energiespeicher vollständig aufgeladen, sodass keine weitere elektrische Energie mehr in dem Energiespeicher gespeichert werden kann, so können die elektrischen Maschinen 14 und 16 beispielsweise nicht in dem jeweiligen Generatorbetrieb betrieben werden.
In diesem Fall ist es durch den Einsatz der Dauerbremse 70 möglich, die Räder und somit das Kraftfahrzeug insgesamt zumindest im Wesentlichen verschleißfrei abzubremsen, ohne dass hierbei elektrische Energie in den Energiespeicher eingespeist wird. Diese zumindest im Wesentlichen verschleißfreie Abbremsung der Räder und somit des Kraftfahrzeugs insgesamt erfolgt mittels der Dauerbremse 70, welche besonders bauraumgünstig in Fahrzeugquerrichtung zwischen den Längsträgern 32 und 34 und dabei zwischen den elektrischen Maschinen 14 und 16 angeordnet werden kann.
Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst eine beispielsweise als Kupplung ausgebildete Koppeleinrichtung 72, mittels welcher die jeweiligen Rotoren der elektrischen Maschinen 14 und 16 drehfest miteinander verbindbar sind. Somit sind die elektrischen Maschinen 14 und 16 beziehungsweise ihre Rotoren über die Koppeleinrichtung 72 miteinander koppelbar. Die Koppeleinrichtung 72 ist dabei zwischen wenigstens einem Entkoppelzustand und wenigstens einem Koppelzustand umschaltbar. In dem Entkoppelzustand sind die Rotoren der elektrischen Maschinen 14 und 16 nicht miteinander gekoppelt, sodass sie sich beispielsweise auch relativ zueinander drehen können. In dem Koppelzustand jedoch sind beispielsweise die Rotoren der elektrischen Maschinen 14 und 16 über die Koppeleinrichtung 72 drehfest miteinander verbunden.
Des Weiteren umfasst die Antriebsvorrichtung 10 ein beispielsweise als Getriebestufe ausgebildetes fünftes Getriebe 74, über welches das jeweilige Rad 18 beziehungsweise 20 mittels der Dauerbremse 70 abgebremst werden kann. Ein Drehmomentenfluss zum Abbremsen des jeweiligen Rads beziehungsweise der jeweiligen Radnabe 22 beziehungsweise 24 verläuft somit beispielsweise von dem jeweiligen Rad 18 beziehungsweise 20 über die jeweilige Radnabe 22 beziehungsweise 24, über die jeweilige Seitenwelle 26 beziehungsweise 28, über den jeweiligen Rotor der jeweiligen elektrischen Maschine 14 beziehungsweise 16 und über das Getriebe 74 zur Dauerbremse 70. Hierdurch kann das Kraftfahrzeug besonders vorteilhaft abgebremst werden.
Bezugszeichenliste

10: Antriebsvorrichtung
12: Fahrzeugachse
14: elektrische Maschine
16: elektrische Maschine
18: Rad
20: Rad
22: Radnabe
24: Radnabe
26: Seitenwelle
28: Seitenwelle
30: Rahmen
32: Längsträger
34: Längsträger
44: strichpunktierte Line
46: Schwert
48: Schwert
52: Querelement
56: Abstützelement
58: Halterung
60: Halterung
62: Getriebe
64: Getriebe
66: Getriebe
68: Getriebe
70: Dauerbremse
72: Koppeleinrichtung
74: Getriebe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009033531 A1 [0002]

Claims

Antriebsvorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer einer Fahrzeugachse (12) zugeordneten ersten elektrischen Maschine (14), mit einer der Fahrzeugachse (12) zugeordneten zweiten elektrischen Maschine (16), mit wenigstens einem der Fahrzeugachse (12) zugeordneten ersten Rad (18), mit wenigstens einem der Fahrzeugachse (12) zugeordneten zweiten Rad (20), mit einer der ersten elektrischen Maschine (14) zugeordneten ersten Seitenwelle (26), über welche das erste Rad (18) von der ersten elektrischen Maschine (14) antreibbar ist, und mit einer der zweiten elektrischen Maschine (16) zugeordneten zweiten Seitenwelle (28), über welche das zweite Rad (20) von der zweiten elektrischen Maschine (16) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – in axialer Richtung der ersten elektrischen Maschine (14) die zweite elektrische Maschine (16) zwischen der ersten elektrischen Maschine (14) und dem ersten Rad (18) angeordnet ist; – in axialer Richtung der zweiten elektrischen Maschine (16) die erste elektrische Maschine (14) zwischen der zweiten elektrischen Maschine (26) und dem zweiten Rad (20) angeordnet ist; und – in axialer Richtung der jeweiligen elektrischen Maschine (14, 16) zwischen den elektrischen Maschinen (14, 16) eine Dauerbremse (70) angeordnet ist, mittels welcher wenigstens eines der Räder abbremsbar ist.
Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Dauerbremse (70) das wenigstens eine Rad über die elektrische Maschine (14, 16) abbremsbar ist, mittels welcher das wenigstens eine Rad antreibbar ist.
Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Koppeleinrichtung (72) vorgesehen ist, mittels welcher jeweilige Rotoren der elektrischen Maschinen (14, 16) drehfest miteinander verbindbar sind.
Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (72) in axialer Richtung der jeweiligen elektrischen Maschine (14, 16) zwischen den elektrischen Maschinen (14, 16) angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Getriebe (74) vorgesehen ist, über welches das wenigstens eine Rad mittels der Dauerbremse (70) abbremsbar ist.