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Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, sowie eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 6.
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Eine solche Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie eine solche Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sind beispielsweise bereits aus der
DE 196 45 898 C1 bekannt. Die Antriebseinrichtung umfasst wenigstens einen Antriebsmotor, mittels welchem Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellbar sind. Außerdem umfasst die Antriebseinrichtung wenigstens zwei in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgend angeordnete Achsen sowie eine Getriebevorrichtung. Die Getriebevorrichtung weist ein Längsverteilergetriebe auf, mittels welchem die von dem Antriebsmotor bereitgestellten Drehmomente auf die Achsen verteilbar sind beziehungsweise verteilt werden. Außerdem weist die Getriebevorrichtung wenigstens ein Achsgetriebe auf, welches zumindest einer der Achsen zugeordnet ist. Mittels des Achsgetriebes sind beziehungsweise sind beziehungsweise werden auf die zumindest eine Achse verteilte Drehmomente auf in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Räder der zumindest einen Achse verteilbar beziehungsweise verteilt, um dadurch die Räder und somit das Kraftfahrzeug insgesamt anzutreiben. Während somit das Längsverteilergetriebe ein Längsmomentenverteilungssystem ist, mittels welchem die von dem Antriebsmotor bereitgestellten Drehmomente in Fahrzeuglängsrichtung verteilt und hierdurch auf die Achsen aufgeteilt werden, ist das auch als Differenzial oder Differenzialgetriebe bezeichnete Achsgetriebe ein Quermomentenverteilungssystem, mittels welchem Drehmomente, die über das Längsverteilergetriebe auf die zumindest eine Achse übertragen beziehungsweise der zumindest einen Achse zugeteilt werden, in Fahrzeugquerrichtung auf die Räder verteilt beziehungsweise aufgeteilt werden.
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Die
DE 10 2010 017 393 A1 offenbart einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Achsgetriebe, einem zweiten Achsgetriebe und mit einer Verbrennungskraftmaschine, welche mit dem ersten und/oder dem zweiten Achsgetriebe wirkverbindbar ist.
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Des Weiteren ist aus der
DE 10 2014 201 355 B4 eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, mit einer Brennkraftmaschine und mit einer ersten Generatoreinrichtung, die mit der Brennkraftmaschine kinematisch gekoppelt ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Getriebevorrichtung und eine Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders kompakte sowie gewichts- und kostengünstige Bauweise realisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Getriebevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen und vorzugsweise für einen Personenkraftwagen. Die Getriebevorrichtung weist ein Längsverteilergetriebe auf, mittels welchem Drehmomente, welche von einem Antriebsmotor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden, auf wenigstens zwei in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgend beziehungsweise hintereinander angeordnete Achsen des Kraftfahrzeugs verteilbar sind beziehungsweise verteilt werden. Die Getriebevorrichtung weist ferner wenigstens ein Achsgetriebe auf, welches auch als Differenzial oder Differenzialgetriebe bezeichnet wird und zumindest einer der Achsen zugeordnet ist. Mittels des Achsgetriebes sind beziehungsweise werden Drehmomente, welche mittels des Längsverteilergetriebes auf die zumindest eine Achse verteilt beziehungsweise übertragen werden, auf in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Räder der zumindest einen Achse verteilbar beziehungsweise verteilt, um dadurch die Räder und somit beispielsweise das Kraftfahrzeug insgesamt anzutreiben. Das Längsverteilergetriebe ist somit ein Längsmomentenverteilungssystem, mittels welchem die von dem Antriebsmotor bereitgestellten Drehmomente in Fahrzeuglängsrichtung aufgeteilt beziehungsweise verteilt und dabei auf die Achsen übertragen werden. Das Achsgetriebe ist ein Quermomentenverteilungssystem, mittels welchem die Drehmomente, welche über das Längsverteilergetriebe auf die zumindest eine Achse übertragen wurden beziehungsweise werden, in Fahrzeugquerrichtung aufgeteilt beziehungsweise verteilt und dabei auf die Räder der zumindest einen Achse übertragen werden.
Dabei lässt das beispielsweise als Kegelraddifferenzial ausgebildete Achsgetriebe unterschiedliche Drehzahlen der Räder der zumindest einen Achse beziehungsweise einen Drehzahlausgleich zwischen den Rädern der zumindest einen Achse zu, sodass sich beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs das kurvenäußere Rad der zumindest einen Achse mit einer höheren Drehzahl als das kurveninnere Rad der zumindest einen Achse drehen kann, insbesondere ohne dass es zu übermäßigen Verspannungen der Getriebevorrichtung kommt.
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Um nun eine besonders kompakte sowie gewichts- und kostengünstige Bauweise der Getriebevorrichtung realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Längsverteilergetriebe und das Achsgetriebe eine unabhängig von den Achsen, insbesondere unabhängig von der übrigen Getriebevorrichtung beziehungsweise dem übrigen Kraftfahrzeug, und unabhängig von den Rädern vormontierbare beziehungsweise vormontierte Baueinheit bilden.
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Üblicherweise sind das Längsverteilergetriebe und das Achsgetriebe einzelne, voneinander separat beziehungsweise unabhängig hergestellte und montierte Bauelemente, welche beispielsweise im Rahmen einer Herstellung der Getriebevorrichtung beziehungsweise des Kraftfahrzeugs sequentiell, das heißt zeitlich nacheinander am Kraftfahrzeug montiert werden. Das Längsverteilergetriebe und das Achsgetriebe werden somit herkömmlicherweise als zwei separate Einheiten verbaut. Dies führt zu hohen Herstellungs- und Entwicklungskosten sowie zu einem hohen Gewicht und einem hohen Bauraumbedarf. Um diese Probleme und Nachteile nun vermeiden zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Längsverteilergetriebe und das Achsgetriebe zu einer zusammenhängenden Komponente in Form der genannten Baueinheit zusammengefasst sind und somit die Baueinheit als ein Modul beziehungsweise Modulteil bilden, welches als zusammenhängende Baueinheit transportiert und insbesondere im Kraftfahrzeug montiert werden kann. Im Rahmen einer Herstellung und einer Montage der genannten Baueinheit werden das Längsverteilergetriebe und das Achsgetriebe gemeinsam und somit gleichzeitig hergestellt und montiert, sodass sich eine zeit- und kostengünstige Herstellung der Getriebevorrichtung und somit des Kraftfahrzeugs insgesamt realisieren lässt. Hierdurch ist es ferner möglich, Synergien zwischen dem Längsverteilergetriebe und dem Achsgetriebe kosten- und bauraumgünstig zu nutzen, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb darstellbar ist.
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Insbesondere sind das Längsverteilergetriebe und das Achsgetriebe derart zu der Baueinheit vereinigt beziehungsweise zusammengefasst, dass das Längsverteilergetriebe und das Achsgetriebe, insbesondere zumindest jeweilige Getriebeelemente des Achsgetriebes und des Längsverteilergetriebes, direkt aneinander gehalten beziehungsweise miteinander verbunden sind, sodass die Baueinheit als genau eine Komponente gehandhabt und insbesondere montiert werden kann.
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Um die Teileanzahl und somit die Kosten, den Bauraumbedarf und das Gewicht besonders gering halten zu können, ist es in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Baueinheit wenigstens ein dem Längsverteilergetriebe und dem Achsgetriebe gemeinsames und einstückig ausgebildetes Gehäuseteil aufweist, in welchem jeweilige Getriebeelemente des Längsverteilergetriebes und des Achsgetriebes zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, aufgenommen sind. Die Baueinheit umfasst beispielsweise eine unabhängig von den Achsen und den Rädern vormontierbare beziehungsweise vormontierte und somit zusammenhängende Gehäuseeinrichtung, in welcher die Getriebeelemente zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, aufgenommen sind. Somit sind die Getriebeelemente beispielsweise vollumfänglich von der Gehäuseeinrichtung umgeben. Die Gehäuseeinrichtung an sich ist dabei beispielsweise einstückig ausgebildet oder umfasst eine Mehrzahl von miteinander verbundenen, jeweils für sich betrachtet einstückig ausgebildeten Gehäuseelementen, wobei das zuvor genannte Gehäuseteil eines der Gehäuseelemente ist. Die Gehäuseeinrichtung weist dabei beispielsweise wenigstens einen Aufnahmeraum auf, in welchem die jeweiligen Getriebeelemente des Längsverteilergetriebes und des Achsgetriebes aufgenommen sind. Dabei ist der Aufnahmeraum zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, beispielsweise durch das genannte Gehäuseteil begrenzt. Insbesondere sind die Getriebeelemente des Achsgetriebes und die Getriebeelemente des Längsverteilergetriebes in dem gemeinsamen, durch die Gehäuseeinrichtung gebildeten Aufnahmeraum aufgenommen, wodurch der Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden kann.
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Darüber hinaus können dadurch das Längsverteilergetriebe und das Achsgetriebe besonders einfach und somit kostengünstig mit einem Schmiermittel wie beispielsweise Schmieröl versorgt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Baueinheit, insbesondere genau, ein dem Längsverteilergetriebe und dem Achsgetriebe gemeinsames elektronisches Steuergerät zugeordnet, mittels welchem jeweilige Aktoren des Längsverteilergetriebes und des Achsgetriebes ansteuerbar sind.
Die jeweiligen Getriebeelemente des Längsverteilergetriebes und des Achsgetriebes umfassen beispielsweise jeweilige Zahnräder, insbesondere Stirnräder, wobei die Zahnräder beispielsweise über jeweilige Verzahnungen miteinander kämmen. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei den Getriebeelementen um Schaltelemente handeln, welche beispielsweise zwischen wenigstens zwei Stellungen umschaltbar beziehungsweise, insbesondere relativ zu der Gehäuseeinrichtung, bewegbar sind. Um beispielsweise ein solches Schaltelement des Längsverteilergetriebes zwischen dessen Zuständen umzuschalten beziehungsweise zu bewegen, weist das Längsverteilergetriebe wenigstens einen ersten Aktor auf. Um beispielsweise wenigstens ein Schaltelement des Achsgetriebes zwischen den Zuständen bewegen beziehungsweise schalten zu können, weist das Achsgetriebe beispielsweise wenigstens einen zweiten Aktor auf. Üblicherweise ist dem Längsverteilergetriebe ein erstes Steuergerät zum Ansteuern des ersten Aktors zugeordnet, während dem Achsgetriebe ein separates, zusätzlich dazu vorgesehenes zweites Steuergerät zum Ansteuern des zweiten Aktors zugeordnet ist. Dies führt zu einer hohen Teileanzahl, zu hohen Kosten, einem hohen Gewicht und einem hohen Bauraumbedarf. Diese Nachteile können nun vermieden werden, da das Längsverteilergetriebe und das Achsgetriebe, insbesondere deren Aktoren, von dem den Aktoren gemeinsamen Steuergerät angesteuert und dadurch betrieben werden können. Das Steuergerät ist dabei eine elektronische Recheneinrichtung, welche beispielsweise jeweilige, insbesondere elektrische, Ansteuersignale zum Ansteuern und somit Betreiben der Aktoren bereitstellen kann. Bei wenigstens einem der Aktoren handelt es sich beispielsweise um eine Kupplung, insbesondere um eine elektrisch und/oder hydraulisch betreibbare Kupplung. Andere Aktoren sind jedoch ohne weiteres denkbar.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Baueinheit eine Differenzialsperre des Achsgetriebes auf. Wie aus dem allgemeinen Stand der Technik hinsichtlich der Funktion einer solchen Differenzialsperre hinlänglich bekannt ist, kann die Differenzialsperre beispielsweise genutzt werden, um eine Kopplung der Räder der zumindest einen Achse über das Achsgetriebe zu beeinflussen, insbesondere einzustellen. Da nun auch die Differenzialsperre in die Baueinheit integriert ist, können die Teileanzahl, das Gewicht und der Bauraumbedarf in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden, bei gleichzeitiger Realisierung eines besonders vorteilhaften Betriebs der Getriebevorrichtung. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das zuvor genannte Steuergerät auch der Differenzialsperre zugeordnet ist, sodass beispielsweise auch die Differenzialsperre mittels des Steuergeräts ansteuerbar und dadurch betreibbar ist. Somit ist die Differenzialsperre beispielsweise als hydraulische und/oder elektrisch betreibbare Differenzialsperre ausgebildet, sodass sich ein besonders vorteilhafter Betrieb realisieren lässt.
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Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die zumindest eine Achse als Hinterachse und die andere Achse als Vorderachse ausgebildet ist, wobei die Baueinheit an der Hinterachse angeordnet ist. Dadurch können die von dem Antriebsmotor, welcher beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist, bereitgestellten Drehmomente besonders vorteilhaft auf die Achsen verteilt werden. Bei dieser Ausführungsform sind die Achsen und beispielsweise die Räder somit Bestandteile der Getriebevorrichtung.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen wie beispielsweise einen Personenkraftwagen. Die Antriebseinrichtung umfasst wenigstens einen Antriebsmotor, welcher beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist. Mittels des Antriebsmotors sind Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellbar. Die Antriebseinrichtung umfasst ferner wenigstens zwei in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgend angeordnete Achsen. Eine erste der Achsen ist als Vorderachse ausgebildet, wobei die zweite Achse in Fahrzeuglängsrichtung auf die erste Achse folgt und somit als Hinterachse ausgebildet ist.
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Ferner umfasst die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung eine Getriebevorrichtung, insbesondere eine erfindungsgemäße Getriebevorrichtung. Die Getriebevorrichtung weist ein Längsverteilergetriebe und ein auch als Differenzial oder Differenzialgetriebe bezeichnetes Achsgetriebe auf. Mittels des Längsverteilergetriebes sind die von dem Antriebsmotor bereitgestellten Drehmomente auf die Achsen verteilbar, sodass die von dem Antriebsmotor bereitgestellten Drehmomente mittels des Längsverteilergetriebes in Fahrzeuglängsrichtung verteilt beziehungsweise aufgeteilt werden. Mittels des Achsgetriebes sind auf die zumindest eine Achse verteilte Drehmomente auf in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Räder der zumindest einen Achse verteilbar, sodass die Drehmomente, die mittels des Längsverteilergetriebes der zumindest einen Achse zugeteilt und somit über das Längsverteilergetriebe auf die zumindest eine Achse übertragen werden, mittels des Achsgetriebes in Fahrzeugquerrichtung verteilt beziehungsweise aufgeteilt werden, insbesondere auf die Räder, um dadurch die Räder anzutreiben.
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Um nun eine besonders kompakte sowie kosten- und gewichtsgünstige Bauweise zu realisieren, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Längsverteilergetriebe und das Achsgetriebe eine unabhängig von den Achsen und den Rädern vormontierte beziehungsweise vormontierbare Baueinheit bilden und somit zu einer zusammenhängenden Komponente in Form der Baueinheit vereinigt beziehungsweise zusammengefasst sind. Die Baueinheit kann, insbesondere unabhängig von dem übrigen Kraftfahrzeug beziehungsweise von der übrigen Antriebseinrichtung, vormontiert und somit als zusammenhängendes Modul hergestellt werden, woraufhin das Modul als Ganzes, das heißt als zusammenhängende Baueinheit, gehandhabt und insbesondere an dem Kraftfahrzeug montiert werden kann. Im Rahmen der Montage der Baueinheit wird diese beispielsweise mit jeweiligen Wellen gekoppelt. Über eine erste der Wellen wird beispielsweise die Baueinheit, insbesondere zumindest mittelbar, mit dem Antriebsmotor gekoppelt, sodass die von dem Antriebsmotor bereitgestellten Drehmomente von dem Antriebsmotor über die erste Welle auf die Baueinheit übertragen werden können. Über eine zweite der Wellen wird die Baueinheit beispielsweise mit einer der Achsen, insbesondere der Vorderachse, gekoppelt, sodass über die Baueinheit und über die zweite Welle entsprechende Drehmomente auf die eine Achse übertragen werden können. Beispielsweise über insbesondere als Seitenwellen ausgebildete dritte der Wellen wird die Baueinheit beispielsweise mit den Rädern der zumindest einen Achse gekoppelt, um über die Baueinheit und die dritten Wellen entsprechende Drehmomente auf die zumindest eine Achse und insbesondere auf die Räder der zumindest einen Achse übertragen zu können.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit der zugehörigen Zeichnung. Dabei zeigt die einzige Fig. eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, bei welcher ein Längsverteilergetriebe und ein Achsgetriebe eine unabhängig von Achsen und Rädern vormontierte, zusammenhängende Baueinheit bilden.
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Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung eine Antriebseinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen und dabei insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet ist. Die Antriebseinrichtung 1 umfasst wenigstens einen Antriebsmotor 2, welcher bei dem in der Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel als Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist. Der Antriebsmotor 2 umfasst dabei ein beispielsweise als Zylindergehäuse, insbesondere als Zylinderkurbelgehäuse, ausgebildetes Motorgehäuse 3, durch welches eine Mehrzahl von Brennräumen in Form von Zylindern 4 des Antriebsmotors 2 gebildet ist. Der Antriebsmotor 2 weist eine in der Fig. besonders schematisch dargestellte und beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle 5 auf, welche drehbar an dem Motorgehäuse 3 gelagert ist. Somit ist die Abtriebswelle 5 um eine Drehachse 6 relativ zum Motorgehäuse 3 drehbar.
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Die Antriebseinrichtung 1 umfasst ferner ein dem Antriebsmotor 2 zugeordnetes Hauptgetriebe 25, welches beispielsweise eine in der Fig. nicht erkennbare Getriebeeingangswelle als erste Welle und eine Getriebeausgangswelle 7 als zweite Welle aufweist. Ferner weist beispielsweise das Hauptgetriebe 25 eine Mehrzahl von Gängen oder Gangstufen mit voneinander unterschiedlichen Übersetzungen auf. Über die Abtriebswelle 5 kann der Antriebsmotor 2 Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Diese Drehmomente werden beispielsweise über die Abtriebswelle 5 und die Getriebeeingangswelle in das Hauptgetriebe 25 eingeleitet und mittels der jeweiligen Gangstufe gewandelt sowie über die Getriebeausgangswelle 7 aus dem Hauptgetriebe 25 ausgeleitet. Somit kann der Antriebsmotor 2 Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs über die Abtriebswelle 5 und über die Getriebeausgangswelle 7 bereitstellen.
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Die Antriebseinrichtung 1 umfasst ferner zwei in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandete Achsen 8 und 9, wobei in der Fig. die Fahrzeuglängsrichtung durch einen Doppelpfeil 10 veranschaulicht ist. In Fahrzeuglängsrichtung beziehungsweise in Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ist die Achse 9 hinter der Achse 8 angeordnet, sodass die Achse 8 als Vorderachse und die Achse 9 als Hinterachse ausgebildet ist. Die jeweilige Achse 8 beziehungsweise 9 weist jeweilige, in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Räder 11 beziehungsweise 12 auf, welche von dem Antriebsmotor 2 antreibbar sind und somit auch als Antriebsräder bezeichnet werden. Dabei ist in der Fig. die Fahrzeugquerrichtung durch einen Doppelpfeil 13 veranschaulicht.
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Die Antriebseinrichtung 1 umfasst ferner ein in der Fig. besonders schematisch dargestelltes Längsverteilergetriebe 14, mittels welchem die von dem Antriebsmotor über zwei über die Getriebeausgangswelle 7 bereitgestellten Drehmomente auf die Achsen 8 und 9 verteilbar sind beziehungsweise, insbesondere im Rahmen eines Verfahrens zum Betreiben der Antriebseinrichtung 1, verteilt werden. Somit werden beispielsweise über die Getriebeausgangswelle 7 die von dem Antriebsmotor 2 bereitgestellten Drehmomente in das Längsverteilergetriebe 14 eingeleitet und mittels des Längsverteilergetriebes 14 auf die Achsen 8 und 9 aufgeteilt. Das Längsverteilergetriebe 14 ist somit ein Längsmomentenverteilungssystem, mittels welchem die von dem Antriebsmotor 2 bereitgestellten Drehmomente in Fahrzeuglängsrichtung aufgeteilt beziehungsweise verteilt werden. Somit wird beispielsweise ein auch als erstes Achsmoment bezeichnetes erstes Drehmoment auf die Achse 8 und ein auch als zweites Achsmoment bezeichnetes zweites Drehmoment auf die Achse 9 mittels des Längsverteilergetriebes 14 verteilt beziehungsweise aufgeteilt, wobei beispielsweise die Achsmomente in Summe das jeweilige, von dem Antriebsmotor 2 bereitgestellte und auch als Gesamtdrehmoment bezeichnete Drehmoment ergeben. Die Achsmomente können dabei voneinander unterschiedlich oder gleich sein.
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Die Antriebseinrichtung 1 umfasst ferner ein in der Fig. besonders schematisch dargestelltes Achsgetriebe 15, welches bei dem in der Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel der Hinterachse (Achse 9) zugeordnet ist. Mittels des Achsgetriebes 15 sind die Drehmomente, welche mittels des Längsverteilergetriebes 14 der Achse 9 zugeteilt und somit auf die Achse 9 aufgeteilt beziehungsweise verteilt werden, in Fahrzeugquerrichtung auf die in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandeten Räder 12 aufteilbar beziehungsweise die auf die Achse 9 verteilten Drehmomente werden mittels des Achsgetriebes 15 auf die Räder 12 aufgeteilt beziehungsweise verteilt. Somit ist das beispielsweise als Kegelraddifferenzial ausgebildete Achsgetriebe 15 ein Quermomentenverteilungssystem, mittels welchem die Drehmomente, die von dem Längsverteilergetriebe 14 auf die Achse 9 verteilt werden, in Fahrzeugquerrichtung auf die Räder 12 verteilt beziehungsweise aufgeteilt werden. Das Längsverteilergetriebe 14 und das Achsgetriebe 15 sind Bestandteile einer Getriebevorrichtung 16 der Antriebseinrichtung 1.
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Dabei ermöglicht das Achsgetriebe 15 einen Drehzahlausgleich zwischen den Rädern 12, sodass beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs sich die Räder 12 mit voneinander unterschiedlichen Drehzahlen drehen können, ohne dass es zu einer übermäßigen Verspannung der Antriebseinrichtung 1 kommt. Insbesondere kann sich das kurvenäußere der Räder 12 mit einer höheren Drehzahl als das kurveninnere der Räder 12 drehen. Auf diese Weise können die Räder 12 - während sie sich mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen - über das Längsverteilergetriebe 14 und das Achsgetriebe 15 von dem Antriebsmotor 2 angetrieben werden.
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Um nun eine besonders kompakte sowie gewichts- und kostengünstige Bauweise der Antriebseinrichtung 1 realisieren zu können, bilden das Längsverteilergetriebe 14 und das Achsgetriebe 15 eine unabhängig von den Achsen 8 und 9 und unabhängig von den Rädern 11 und 12 vormontierte beziehungsweise vormontierbare Baueinheit 26. Mit anderen Worten sind das Längsverteilergetriebe 14 und das Achsgetriebe 15, welche bei herkömmlichen Antriebssträngen als voneinander separate Einheiten ausgebildet sind, zu einer zusammenhängenden Komponente in Form der Baueinheit 26 vereinigt beziehungsweise zusammengefasst, sodass die Baueinheit 26 als genau eine Einheit und somit als Modul gehandhabt und insbesondere an dem Fahrzeug montiert werden kann.
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Die Baueinheit 26 wird beispielsweise mit der Getriebeausgangswelle 7 gekoppelt und dabei durch die Getriebeausgangswelle 7 mit dem Antriebsmotor 2 gekoppelt. Ferner wird beispielsweise an die Baueinheit 26 eine dritte Welle 17 angeschlossen, über welche die Drehmomente, welche mittels des Längsverteilergetriebes 14 der Achse 8 zugeteilt beziehungsweise auf die Achse 8 verteilt werden, auf die Achse 8 übertragen werden. Die beispielsweise einenends mit der Baueinheit 26 gekoppelte Welle 17 ist andernends mit einem der Vorderachse (Achse 8) zugeordneten Achsgetriebe 18 gekoppelt, welches als Differenzial beziehungsweise Differenzialgetriebe ausgebildet ist. Die Drehmomente, welche von dem Längsverteilergetriebe 14 über die Welle 17 auf die Achse 8 übertragen werden, werden mittels des Achsgetriebes 18 in Fahrzeugquerrichtung auf die in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandeten Räder 11 verteilt. Hierzu sind jeweilige, als erste Seitenwellen ausgebildete vierte Wellen 19 einenends mit dem Achsgetriebe 18 und andernends mit den jeweiligen Rädern 11 gekoppelt. Die von dem Längsverteilergetriebe 14 über die Welle 17 auf das Achsgetriebe 18 übertragenen Drehmomente werden von dem Achsgetriebe 18 auf die Räder 11 über die Welle 19 übertragen, sodass die Räder 11 über die Welle 19, das Achsgetriebe 18, die Welle 17, das Längsverteilergetriebe 14 und der Getriebeausgangswelle 7 von dem Antriebsmotor 2 antreibbar sind beziehungsweise angetrieben werden.
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Außerdem sind fünfte Wellen in Form von zweiten Seitenwellen 20 einenends mit der Baueinheit 26 und andernends mit den jeweiligen Rädern 12 gekoppelt, sodass die Drehmomente, welche mittels des Längsverteilergetriebes 14 der Achse 9 zugeteilt und somit auf das Achsgetriebe 15 übertragen werden, von dem Achsgetriebe 15 in Fahrzeugquerrichtung auf die in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandeten Räder 12 aufgeteilt und über die Seitenwellen 20 auf die Räder 12 übertragen werden können. In der Folge sind die Räder 12 über die Seitenwellen 20, das Achsgetriebe 15, das Längsverteilergetriebe 14 und die Getriebeausgangswelle 7 von dem Antriebsmotor 2 antreibbar.
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Das Längsverteilergetriebe 14 und das Achsgetriebe 15 umfassen jeweilige Getriebeelemente insbesondere in Form von miteinander kämmenden Zahnrädern, Schaltelementen wie beispielsweise Schalt- beziehungsweise Schiebemuffen, Lager, insbesondere Wälz- oder Gleitlager, Aktoren wie beispielsweise Kupplungen etc. Die jeweilige Kupplung kann insbesondere als elektrische und/oder hydraulisch betreibbare Kupplung ausgebildet sein. Ferner ist beispielsweise das jeweilige Schaltelement mittels des jeweiligen Aktors bewegbar und dadurch zwischen wenigstens zwei Zuständen beziehungsweise Stellungen umschaltbar. Zumindest ein Teil der Getriebeelemente, insbesondere alle Getriebeelemente, des Längsverteilergetriebes 14 und des Achsgetriebes 15 sind dabei beispielsweise in einer dem Längsverteilergetriebe 14 und dem Achsgetriebe 15 gemeinsamen Gehäuseeinrichtung 21 der Baueinheit 26 angeordnet. Dadurch kann ein zusammenhängendes Modul in Form der Baueinheit 26 geschaffen werden, welche einfach gehandhabt und montiert werden kann.
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Die Gehäuseeinrichtung 21 umfasst dabei beispielsweise mehrere, jeweils für sich betrachtet einstückig ausgebildete Gehäuseteile, von denen in der Fig. ein mit 22 bezeichnetes Gehäuseteil erkennbar ist. Die Gehäuseteile sind beispielsweise miteinander verbunden und begrenzen jeweils zumindest teilweise einen Aufnahmeraum, in welchem die jeweiligen Getriebeelemente aufgenommen sind.
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Des Weiteren ist der Baueinheit 26 ein dem Längsverteilergetriebe 14 und dem Achsgetriebe 15 gemeinsames elektronisches Steuergerät 23 zugeordnet, welches als elektronische Recheneinrichtung ausgebildet ist. Mittels des Steuergeräts 23 beziehungsweise von dem Steuergerät 23 sind die jeweiligen Aktoren des Längsverteilergetriebes 14 und des Achsgetriebes 15 ansteuerbar und dadurch betreibbar. Mit anderen Worten kann das Steuergerät 23 insbesondere elektrische Signale bereitstellen, mittels welchen die Aktoren angesteuert werden können. Somit können beispielsweise sowohl Aktoren des Längsverteilergetriebes 14 als auch Aktoren des Achsgetriebes 15 von dem genau einen Steuergerät 23 angesteuert werden. Dadurch können die Teileanzahl, das Gewicht, die Kosten und der Bauraumbedarf in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.
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Des Weiteren weist die Baueinheit 26 eine in der Fig. besonders schematisch dargestellte Differenzialsperre 24 des Achsgetriebes 15 auf, wobei beispielsweise die Differenzialsperre 24 einen Aktor des Achsgetriebes 15 bildet beziehungsweise aufweist. Durch entsprechendes Ansteuern und somit Betreiben des Aktors kann beispielsweise mittels der Differenzialsperre 24 eine Kopplung der Räder 12 beeinflusst beziehungsweise eingestellt oder variiert werden, wobei die Differenzialsperre 24 beziehungsweise deren Aktor von dem Steuergerät 23 ansteuerbar und somit betreibbar ist. Auf diese Weise können Synergien des Längsverteilergetriebes 14 und des Achsgetriebes 15 auf einfache und kostengünstige Weise genutzt werden. Außerdem ist es bei der Antriebseinrichtung 1 vorgesehen, dass die Baueinheit 26 an und insbesondere auf der Hinterachse angeordnet ist, um dadurch einen besonders vorteilhaften Betrieb darstellen zu können.
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Da das Längsverteilergetriebe 14 und das Achsgetriebe 15 zu der Baueinheit 26 vereinigt sind, können sowohl das Längsverteilergetriebe 14 als auch das Achsgetriebe 15 als die Baueinheit 26 von genau einem Hersteller und Lieferanten der Baueinheit 26 bezogen werden, sodass die Antriebseinrichtung 1 auf kostengünstige Weise entwickelt und bezogen werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebseinrichtung
- 2
- Antriebsmotor
- 3
- Motorgehäuse
- 4
- Zylinder
- 5
- Abtriebswelle
- 6
- Drehachse
- 7
- Getriebeausgangswelle
- 8
- Achse
- 9
- Achse
- 10
- Doppelpfeil
- 11
- Rad
- 12
- Rad
- 13
- Doppelpfeil
- 14
- Längsverteilergetriebe
- 15
- Achsgetriebe
- 16
- Getriebevorrichtung
- 17
- Welle
- 18
- Achsgetriebe
- 19
- Welle
- 20
- Seitenwelle
- 21
- Gehäuseeinrichtung
- 22
- Gehäuseteil
- 23
- Steuergerät
- 24
- Differenzialsperre
- 25
- Hauptgetriebe
- 26
- Baueinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19645898 C1 [0002]
- DE 102010017393 A1 [0003]
- DE 102014201355 B4 [0004]
