DE102018129939A1 - Electromechanical drive - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Antrieb (1, 25) zumindest mit:- einer ersten elektrischen Maschine (2) mit einer ersten Rotorwelle (20) und einer zweiten elektrischen Maschine (3) mit einer zweiten Rotorwelle (21)- einer ersten Kupplung (5), einer zweiten Kupplung (6) sowie einer dritten Kupplung (7)- einem Abtrieb (8)- einer schaltbaren ersten mechanischen Wirkverbindung zwischen der ersten elektrischen Maschine (2) und dem Abtrieb (8)- einer schaltbaren zweiten mechanischen Wirkverbindung zwischen der zweiten elektrischen Maschine (3) und dem Abtrieb (8) in dem in der zweiten mechanische Wirkverbindung ein Umkehrrad (17, 24) angeordnet ist und in dem in der zweiten Wirkverbindung die zweite Kupplung (6) eingerückt ist sowie die erste Kupplung (5) und die dritte Kupplung (7) ausgerückt sind.The invention relates to an electromechanical drive (1, 25) at least with: - a first electrical machine (2) with a first rotor shaft (20) and a second electrical machine (3) with a second rotor shaft (21) - a first clutch (5 ), a second clutch (6) and a third clutch (7) - an output (8) - a switchable first mechanical operative connection between the first electrical machine (2) and the output (8) - a switchable second mechanical operative connection between the second Electrical machine (3) and the output (8) in which a reversing wheel (17, 24) is arranged in the second mechanical operative connection and in which the second clutch (6) is engaged as well as the first clutch (5) and the third clutch (7) are disengaged.
Description
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die Erfindung betrifft einen Elektromechanischer Antrieb zumindest mit:
- - einer ersten elektrischen Maschine mit einer ersten Rotorwelle und einer zweiten elektrischen Maschine mit einer zweiten Rotorwelle
- - einer ersten Kupplung, einer zweiten Kupplung sowie einer dritten Kupplung
- - einem Abtrieb
- - einer schaltbaren ersten mechanischen Wirkverbindung zwischen der ersten elektrischen Maschine und dem Abtrieb
- - einer schaltbaren zweiten mechanischen Wirkverbindung zwischen der zweiten elektrischen Maschine und dem Abtrieb
wobei
- - die erste mechanische Wirkverbindung durch eine an die erste Rotorwelle (
20 ) der ersten elektrischen Maschine angeschlossene erste Antriebswelle, durch ein mit der ersten Antriebswelle wirkverbundenes erstes Zahnrad, durch ein auf einer Zwischenwelle sitzendes und mit dem ersten Zahnrad im Zahneingriff stehendes erstes Zwischenrad und durch ein auf der Zwischenwelle sitzendes sowie mit einem Antriebsrad des Abtriebs im Zahneingriff stehendes Abtriebsrad und die der ersten Wirkverbindung zugeordnete erste Kupplung gebildet ist, und wobei - - die zweite mechanische Wirkverbindung zumindest durch eine an die zweite Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine angeschlossene zweite Antriebswelle, durch ein mit der zweiten Antriebswelle wirkverbundenes zweites Zahnrad, durch ein auf der Zwischenwelle sitzendes zweites Zwischenrad sowie durch das mit dem Antriebsrad des Abtriebs im Zahneingriff stehende Abtriebsrad sowie durch die der zweiten Wirkverbindung zugeordnete zweite Kupplung gebildet ist, wobei
- - die erste mechanische Wirkverbindung durch eine an die erste Rotorwelle (
- - eine der elektrischen Maschinen einen gegensinnigen Drehsinn zur anderen der elektrischen Maschinen aufweist, wobei der Drehsinn der jeweiligen Maschine eine erste Drehrichtung um die Rotationsachse der Rotorwelle der wenigstens einen elektrischen Maschine ist, wenn in Verlaufsrichtung der Rotationsachse auf eine Frontseite dieser einen elektrischen Maschine geblickt wird, und wobei die Frontseite die Seite der elektrischen Maschine ist, an welcher eine der Antriebswellen an diese Rotorwelle angeschlossen ist
- - A first electrical machine with a first rotor shaft and a second electrical machine with a second rotor shaft
- - A first clutch, a second clutch and a third clutch
- - an output
- - A switchable first mechanical operative connection between the first electrical machine and the output
- - A switchable second mechanical operative connection between the second electrical machine and the output
- - The first mechanical operative connection through a to the first rotor shaft (
20th ) the first electrical machine connected to the first drive shaft, by means of a first gearwheel operatively connected to the first drive shaft, by a first idler gear seated on an intermediate shaft and in meshing engagement with the first gearwheel, and by a gearwheel on the intermediate shaft and with a drive gear of the output in tooth engagement standing output gear and the first clutch associated with the first operative connection is formed, and wherein - - The second mechanical operative connection at least by a second drive shaft connected to the second rotor shaft of the second electrical machine, by a second gearwheel operatively connected to the second drive shaft, by a second intermediate gear seated on the intermediate shaft and by the driven gearwheel meshing with the drive wheel of the output and is formed by the second clutch associated with the second operative connection, wherein
- - The first mechanical operative connection through a to the first rotor shaft (
- - One of the electrical machines has an opposite direction of rotation to the other of the electrical machines, the direction of rotation of the respective machine being a first direction of rotation about the axis of rotation of the rotor shaft of the at least one electrical machine, when looking at a front side of this one electrical machine in the direction of rotation of the axis of rotation , and wherein the front side is the side of the electrical machine on which one of the drive shafts is connected to this rotor shaft
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
Die Erfindung betrifft elektromechanische Antriebe in Hybridfahrzeugen oder in ausschließlich elektrisch betriebenen Fahrzeugen. Wenn diese Antriebe ein Schaltgetriebe aufweisen, ist bei der Schaltung der Gänge mit Synchronkupplungen unter Umständen mit Zugkraftunterbrechungen zu rechnen.The invention relates to electromechanical drives in hybrid vehicles or in exclusively electrically operated vehicles. If these drives have a manual transmission, interruptions in the tractive force may be expected when shifting gears with synchronous clutches.
In
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Antriebseinheit zu schaffen, in der die Antriebsleistung möglichst effektiv zu den angetriebenen Rädern transferiert wird und die einer einfachen und kostengünstig herzustellende Bauart entsprechen.The object of the invention is to provide an electric drive unit in which the drive power is transferred to the driven wheels as effectively as possible and which correspond to a simple and inexpensive construction.
Die Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 und eines weiteren unabhängigen Anspruchs gelöst.The object is achieved according to the subject matter of
Erfindungsgemäß ist in der zweiten mechanischen Wirkverbindung zwischen dem auf der zweiten Antriebswelle sitzenden zweiten Zahnrad und dem auf der Zwischenwelle sitzenden zweiten Zwischenrad wenigstens ein Umkehrrad angeordnet. Damit sind die Drehrichtungen des zweiten Antriebsrades und des zweiten Zwischenrades bzw. der Zwischenwelle in der zweiten Wirkverbindung gleich, während das erste Zwischenrad in der ersten Wirkverbindung mit entgegengesetztem Drehsinn zum ersten Antriebsrad dreht. Daraus ergibt sich, dass in dem erfindungsgemäßen Getriebe vorteilhaft nur eine Zwischenwelle zum Einsatz kommt. Durch geeignete Anordnung der Kupplungen lassen sich vorteilhaft verschiedene Leistungszweige in dem Getriebe der elektrischen Antriebseinheit erzeugen. Es wird Material zur Herstellung gespart, die Fertigungskosten gesenkt und weniger Bauraum beansprucht. According to the invention, at least one reversing wheel is arranged in the second mechanical operative connection between the second gear wheel seated on the second drive shaft and the second intermediate wheel seated on the intermediate shaft. The directions of rotation of the second drive wheel and the second idler gear or the intermediate shaft in the second operative connection are thus the same, while the first intermediate gear rotates in the first operative connection in the opposite direction of rotation to the first drive gear. It follows from this that advantageously only one intermediate shaft is used in the transmission according to the invention. By suitably arranging the clutches, various power branches can advantageously be generated in the transmission of the electric drive unit. Material for manufacturing is saved, manufacturing costs are reduced and less installation space is used.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht nur ein Umkehrrad vor, welches sowohl mit dem zweiten Zahnrad als auch mit dem zweiten Zwischenrad im Zahneingriff steht. Das Umkehrrad ist wie in klassischen Getriebe beispielsweise auf einem einfachen Bolzen oder einem ähnlichen Wellenelement drehbar gelagert. Der Bolzen ist auf geeignete Weise fest im Gehäuse der elektrischen Antriebseinheit gelagert. Alternativ ist der Bolzen integral mit dem Umkehrrad ausgebildet und drehbar in dem Gehäuse gelagert. Mit dieser Ausgestaltung der Erfindung wird eine besonders kostengünstige Ausführung angeboten.One embodiment of the invention provides only one reversing gear which meshes with both the second gear and the second idler gear. As in classic gearboxes, the reversing wheel is rotatably mounted, for example, on a simple bolt or a similar shaft element. The bolt is fixed in a suitable manner in the housing of the electric drive unit. Alternatively, the bolt is integral with the reversing wheel and rotatably supported in the housing. With this embodiment of the invention, a particularly inexpensive version is offered.
Mit einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Zahnrad und das zweite Zwischenrad über zwei Umkehrräder und eine zweite Zwischenwellen miteinander wirkverbunden sind. Die Umkehrräder sitzen fest auf der zweiten Zwischenwelle. Alternativ ist wahlweise eines der Umkehrräder als Losrad über die zweite Kupplung schaltbar mit der zweiten Zwischenwelle zu verbinden oder zu trennen. Dabei befindet sich das zweite Zahnrad mit dem ersten Umkehrrad im Zahneingriff und das auf der ersten Zwischenwelle sitzende zweite Zwischenrad steht mit dem zweiten Umkehrrad im Zahneingriff. Das erste Umkehrrad und das zweite Umkehrrad sind entweder starr über die zweite Zwischenwelle miteinander gekoppelt oder die Verbindung mit der zweiten Zwischenwelle und einem jeweiligen der Umkehrräder kann über die zweite Kupplung ein-bzw. ausgekuppelt werden. Die beiden Umkehrräder weisen verglichen miteinander vorzugsweise unterschiedliche Zähnezahlen auf, sodass sich vorteilhaft in die zweite Wirkverbindung eine Unter- bzw. Übersetzung integrieren lässt. Alternativ sind die Zähnezahlen gleich, sodass an dieser Stelle lediglich eine Umkehr der Drehrichtung veranlasst ist.Another embodiment of the invention provides that the second gear wheel and the second idler gear are operatively connected to one another via two reversing gears and a second idler shaft. The reversing gears are firmly seated on the second intermediate shaft. Alternatively, one of the reversing gears can be selectively connected or disconnected as a loose wheel via the second clutch to the second intermediate shaft. The second gearwheel meshes with the first reversing gear and the second intermediate gear seated on the first intermediate shaft meshes with the second reversing gear. The first reversing wheel and the second reversing wheel are either rigidly coupled to one another via the second intermediate shaft, or the connection to the second intermediate shaft and a respective one of the reversing wheels can be engaged or disengaged via the second clutch. be disengaged. The two reversing wheels preferably have different numbers of teeth compared to one another, so that a step-up or step-down ratio can advantageously be integrated into the second operative connection. Alternatively, the number of teeth is the same, so that only a reversal of the direction of rotation is initiated at this point.
Generell ist unter einer Wirkverbindung im Sinne der beschriebenen technischen Anordnungen eine starre mechanische bzw. kinematische Wirkverbindung (wie Zahneingriff zweier Zahnräder) oder eine wiederholt ein- und ausrückbare Kupplungsverbindungen zur Übertragung von Leistung zu verstehen. Dementsprechend sind Bauelemente und Baugruppen im Sinne der Erfindung miteinander wirkverbunden, wenn zwischen diesen direkt oder unter Zwischenschaltung weiterer Bauelemente, wie Wellen, Zahnrädern oder Kupplungen, zumindest zeitweise Leistungen übertragen werden.In general, an active connection in the sense of the technical arrangements described is to be understood as a rigid mechanical or kinematic active connection (such as tooth engagement of two gears) or a clutch connection that can be repeatedly engaged and disengaged for the transmission of power. Accordingly, components and assemblies in the sense of the invention are operatively connected to one another if, at least temporarily, power is transmitted between them directly or with the interposition of further components, such as shafts, gearwheels or couplings.
Mit einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine der elektrischen Maschinen in beide Drehrichtungen umschaltbar ist. Die Drehrichtung bzw. der Drehsinn von elektrischen Maschinen ist gemäß
Dementsprechend ist mit einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass eine schaltbare dritte mechanische Wirkverbindung zwischen der ersten elektrischen Maschine und der zweiten elektrischen Maschine ausgebildet ist. Die dritte mechanische Wirkverbindung wird über eine Kupplung geschaltet, welche zwischen der ersten elektrischen Maschine und der zweiten elektrischen Maschine, d. h., zwischen den Antriebswellen, angeordnet ist. Über die dritte Kupplung können die Antriebswellen Leistungen übertragend miteinander verbunden bzw. voneinander getrennt werden. Die Leistung der beiden elektrischen Maschinen kann vorteilhaft am ersten Antriebsrad zusammengeführt werden. Damit ist das Schaltgetriebe des elektrischen Antriebs hinsichtlich der Abstimmung der Untersetzung- bzw. Übersetzungsstufen variabler und ein Rückwärtsgang kann vorteilhaft mit geeignete Übersetzung und gegebenenfalls Änderung der Drehrichtung der elektrischen Maschine umgesetzt werden.Accordingly, a further embodiment of the invention provides that a switchable third mechanical operative connection is formed between the first electrical machine and the second electrical machine. The third mechanical operative connection is switched via a clutch which is connected between the first electrical machine and the second electrical machine, i. that is, between the drive shafts. Via the third coupling, the drive shafts can be connected to one another for transmission or can be separated. The performance of the two electrical machines can advantageously be brought together on the first drive wheel. The gearbox of the electric drive is thus more variable with regard to the coordination of the reduction or transmission stages and a reverse gear can advantageously be implemented with a suitable transmission and, if necessary, changing the direction of rotation of the electrical machine.
Mit einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine vierte mechanische Wirkverbindung zwischen der zweiten elektrischen Maschine und dem Abtrieb beansprucht. Die vierte mechanische Wirkverbindung wird durch eine Kopplung der dritten Wirkverbindung mit der ersten Wirkverbindung hergestellt, in dem zugleich die erste Kupplung und die dritte Kupplung geschlossen und die zweite Kupplung dabei geöffnet ist. Die Leistungen der elektrischen Maschinen werden vorteilhaft zwecks höherer Antriebsmomente des Antriebs bzw. höherer Geschwindigkeiten des Fahrzeugs summiert.With a further embodiment of the invention, a fourth mechanical operative connection between the second electrical machine and the output is claimed. The fourth mechanical operative connection is established by coupling the third operative connection to the first operative connection, in which the first clutch and the third clutch are closed and the second at the same time The clutch is open. The power of the electrical machines is advantageously summed up for the purpose of higher drive torques of the drive or higher speeds of the vehicle.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass die zweite Kupplung in der zweiten Wirkverbindung eingerückt ist sowie die erste Kupplung und die dritte Kupplung ausgerückt sind. Im Gegensatz zum Stand der Technik, nachdem für die Leistungszweige jeweils ein gesondertes Getriebe notwendig ist, kann die Leistung einer elektrischen Maschine auch beim Einsatz von nur einem Getriebe mit nur einer Zwischenwelle in einem zweiten Leistungszweig bis zum Abtrieb geführt und dort wieder zusammengeführt werden.The invention further provides that the second clutch is engaged in the second operative connection and the first clutch and the third clutch are disengaged. In contrast to the prior art, since a separate gearbox is required for each of the power branches, the power of an electrical machine can also be led to the output and merged there again when using only one gearbox with only one intermediate shaft in a second power branch.
Eine erfindungswesentliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens eine der Kupplungen ein Freilauf ist. Das heißt, entweder nur die erste Kupplung oder nur die zweite Kupplung bzw. nur die dritte Kupplung oder nur die erste und die zweite Kupplung oder nur die zweite und die dritte Kupplung bzw. sowohl die erste Kupplung sowie die zweite Kupplung als auch die dritte Kupplung sind Freiläufe. Ein Freilauf ist zunächst nach Definition eine Kupplung, die nur in eine Drehrichtung um die Rotationsachse der über die Kupplung miteinander verbundenen Maschinenteile wirkt. Dabei ist jedoch ein schaltbarer Freilauf nicht ausgeschlossen, der wahlweise in nur die eine oder in nur die andere entgegengesetzt zu der einen wirkende Drehrichtung sperrt. Eine Freilaufkupplung wirkt bei Änderung der Drehrichtung eines der Maschinenteile bzw. wenn das eine Maschinenteil das andere Maschinenteil bei gleichem Drehsinn überholt. Derartige Freiläufe können selbstschaltende Freiläufe aber auch schaltbare Freiläufe sein. Darüber hinaus sind alle Typen von Freiläufen wie Rollenfreiläufe, Klemmkörperfreiläufe oder die sogenannten Wedge-Clutches (schaltbare Freiläufe der Anmelderin, die mit Scheiben bzw. Scheibensegmenten als Klemmkörpern ausgerüstet sind) vorgesehen.An embodiment of the invention essential to the invention provides that at least one of the clutches is a freewheel. That is, either only the first clutch or only the second clutch or only the third clutch or only the first and second clutch or only the second and third clutch or both the first clutch and the second clutch and the third clutch are freewheels. A freewheel is initially defined as a clutch, which only acts in one direction of rotation about the axis of rotation of the machine parts connected to one another via the clutch. However, a switchable freewheel is not ruled out, which optionally locks in only one direction or in only the other opposite to the one direction of rotation. A one-way clutch acts when the direction of rotation of one of the machine parts changes or when one machine part overtakes the other machine part with the same direction of rotation. Such freewheels can be self-switching freewheels or switchable freewheels. In addition, all types of freewheels such as roller freewheels, sprag freewheels or the so-called wedge clutches (switchable freewheels of the applicant, which are equipped with disks or disk segments as sprags) are provided.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sehen folgende Varianten vor:
- A. Das erste Zahnrad, welches mit der ersten Antriebswelle wirkverbunden ist, ist ein Losrad. Das Losrad sitzt zumindest in eine Drehrichtung um die Rotationsachse der Antriebswelle frei rotierbar auf der ersten Antriebswelle. Dabei kann das Losrad über die erste Kupplung Drehmomente übertragend mit der ersten Antriebswelle verbunden werden. Es ergibt sich die erste Wirkverbindung in der die Antriebsleistung der elektrischen Maschine von der Rotorwelle aus über die erste Antriebswelle und von da aus über das mit der ersten Antriebswelle gekoppelte erste Zahnrad fließt. Das erste Zahnrad setzt die Wirkverbindung fort, weil es zugleich im Zahneingriff mit dem ersten Zwischenrad steht. Das erste Zwischenrad wiederum ist starr mit der Zwischenwelle verbunden, auf welcher ebenfalls starr das Abtriebsrad befestigt ist. Das Abtriebsrad steht schließlich am „Final Drive“ im Zahneingriff mit einem Antriebsrad des Abtriebs. Die von der ersten elektrischen Maschine aufgebrachte Leistung fließt in der ersten Wirkverbindung über die geschlossene erste Kupplung auf das erste Zahnrad und von da aus in das erste Zwischenrad und weiter über die Zwischenwelle auf das Abtriebsrad und schließlich in den Abtrieb. Die zweite Kupplung und die dritte Kupplung sind im Fahrzustand der Variante A. geöffnet.
- B. Das erste Zahnrad ist starr mit der ersten Antriebswelle wirkverbunden. Das erste Zwischenrad, das auf der ersten Zwischenwelle sitzt, ist ein Losrad. Dieses Losrad sitzt zumindest in eine Drehrichtung um die Rotationsachse der ersten Zwischenwelle frei rotierbar auf der ersten Zwischenwelle. Es kann mittels der ersten Kupplung Drehmomente übertragend mit der ersten Zwischenwelle verbunden werden. Die von der ersten elektrischen Maschine aufgebrachte Antriebsleistung fließt analog A. und entspricht damit einer Ausgestaltung der Variante A.. Die zweite Kupplung und die dritte Kupplung sind im Fahrzustand der Variante B. geöffnet.
- C. Das zweite Zahnrad, welches mit der zweiten Antriebswelle wirkverbunden ist, ist ein Losrad. Das Losrad sitzt zumindest in eine Drehrichtung um die Rotationsachse der zweiten Antriebswelle frei rotierbar auf der zweiten Antriebswelle. Es kann über die zweite Kupplung Drehmomente übertragend mit der zweiten Antriebswelle verbunden werden. Es ergibt sich die zweite Wirkverbindung, in welcher Antriebsleistung von der Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine aus über die zweite Antriebswelle und von da aus über das mit der zweiten Antriebswelle gekoppelte zweite Zahnrad fließt. Das zweite Zahnrad setzt die Wirkverbindung fort, weil es zugleich im Zahneingriff mit einem Umkehrrad steht. Das Umkehrrad steht im Zahneingriff mit dem zweiten Zwischenrad. Das zweite Zwischenrad wiederum ist starr mit der Zwischenwelle verbunden, auf welcher ebenfalls starr das Abtriebsrad befestigt ist. Das Abtriebsrad steht dabei auch wie in den zuvor genannten Varianten im Zahneingriff mit einem Antriebsrad des Abtriebs. Die von der zweiten elektrischen Maschine aufgebrachte Leistung fließt in der zweiten Wirkverbindung von der Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine aus auf die zweite Antriebswelle und von dort aus über die geschlossene zweite Kupplung auf das zweite Zahnrad, dann über das zweite Zahnrad und das zweite Zwischenrad sowie über die Zwischenwelle auf das Abtriebsrad und schließlich von da aus in den Abtrieb. Die erste Kupplung und die dritte Kupplung sind im Fahrzustand der Variante C. geöffnet.
- D. Das zweite Zahnrad ist ein Losrad auf der zweiten Antriebswelle und ist über die zweite Kupplung mit der zweiten Antriebswelle wirkverbunden. Das zweite Zahnrad steht in einem Zahneingriff mit einem ersten Umkehrrad und das zweite Zwischenrad steht im Zahneingriff mit einem zweiten Umkehrrad. Die Umkehrräder sitzen auf einer gemeinsamen zweiten Zwischenwelle. Es ergibt sich eine Ausgestaltung der zweiten Wirkverbindung, in der die Antriebsleistung der zweiten elektrischen Maschine von der Rotorwelle aus über die zweite Antriebswelle und von da über die erste Kupplung auf das zweite Antriebsrad und von dem zweiten Antriebsrad aus zunächst auf das erste Umkehrrad und von dem ersten Umkehrrad aus in die die zweite Zwischenwelle fließt. Von dort fließt die Antriebsleistung auf das zweite Umkehrrad. Von dem zweitem Umkehrrad aus fließt die Antriebsleistung über das zweite Zwischenrad weiter wie nach Variante C.. Die erste und die dritte Kupplung sind im Fahrzustand der Variante D. geöffnet.
- E. Ist eine Ausgestaltung der Variante D.. Das zweite Zahnrad sitzt fest auf der ersten Antriebswelle. Wahlweise eines der Umkehrräder auf der Zwischenwelle ist ein Losrad, d. h., über die zweite Kupplung kann eine Wirkverbindung zwischen einem Umkehrrad und der zweiten Zwischenwelle eingerückt bzw. ausgerückt werden. Diese Wirkverbindung verläuft ansonsten analog Variante D..
- F. Ist eine weitere Ausgestaltung der Variante D.. Das zweite Zahnrad und die Umkehrräder sitzen fest auf ihrer jeweiligen Welle. Das zweite Zwischenrad ist ein Losrad und kann über die zweite Kupplung mit der ersten Zwischenwelle verbunden werden. Ansonsten verläuft die zweite Wirkverbindung wie nach Variante D..
- G. Eine dritte Wirkverbindung wird durch Einrücken der dritten Kupplung hergestellt. Dabei werden die beiden Antriebswellen miteinander verbunden. Das Getriebe ist hinsichtlich der Übersetzung und der Wahl des Drehsinns der elektrischen Maschinen variabel. Eine der elektrischen Maschinen kann je nach Drehsinn angetrieben oder mitgeschleppt werden.
- H. Eine vierte Wirkverbindung wird durch eine Kombination der eingerückten dritten Kupplung und ersten Kupplung hergestellt. Dabei fließt die Leistung beider elektrischen Maschinen analog A.. Die zweite Kupplung ist geöffnet.
- A. The first gear that is operatively connected to the first drive shaft is an idler gear. The idler gear is freely rotatable on the first drive shaft at least in one direction of rotation about the axis of rotation of the drive shaft. The idler gear can be connected to the first drive shaft in a torque-transmitting manner. The first operative connection results, in which the drive power of the electrical machine flows from the rotor shaft via the first drive shaft and from there via the first gearwheel coupled to the first drive shaft. The first gear continues the operative connection because it is in mesh with the first idler at the same time. The first intermediate gear is in turn rigidly connected to the intermediate shaft, on which the driven gear is also rigidly attached. Finally, the driven gear is in mesh with the final drive on the final drive. The power applied by the first electrical machine flows in the first operative connection via the closed first clutch onto the first gearwheel and from there into the first intermediate gear and further via the intermediate shaft onto the driven gear and finally into the output. The second clutch and the third clutch are open in the driving state of variant A.
- B. The first gear is rigidly connected to the first drive shaft. The first idler gear that sits on the first idler shaft is an idler gear. This idler gear is freely rotatable on the first intermediate shaft at least in one direction of rotation about the axis of rotation of the first intermediate shaft. Torques can be transmitted to the first intermediate shaft by means of the first clutch. The drive power applied by the first electrical machine flows analogously to A. and thus corresponds to an embodiment of variant A. The second clutch and the third clutch are open in variant B.
- C. The second gear, which is operatively connected to the second drive shaft, is an idler gear. The idler gear is freely rotatable on the second drive shaft at least in one direction of rotation about the axis of rotation of the second drive shaft. Torques can be transmitted to the second drive shaft via the second clutch. The second operative connection results, in which drive power flows from the rotor shaft of the second electrical machine via the second drive shaft and from there via the second gearwheel coupled to the second drive shaft. The second gear continues the operative connection because it is also meshed with a reversing gear. The reversing gear meshes with the second idler gear. The second intermediate gear is in turn rigidly connected to the intermediate shaft, on which the driven gear is also rigidly attached. The driven gear is also meshed with a driven gear of the driven gear, as in the previously mentioned variants. The power applied by the second electrical machine flows in the second operative connection from the rotor shaft of the second electrical machine to the second drive shaft and from there via the closed second clutch to the second gearwheel, then via the second gearwheel and the second idler gear, as well as the intermediate shaft the driven gear and finally from there into the output. The first clutch and the third clutch are disengaged in variant C.
- D. The second gear is an idler gear on the second drive shaft and is operatively connected to the second drive shaft via the second clutch. The second gear meshes with a first reversing gear and the second idler meshes with a second reversing gear. The reversing gears sit on a common second intermediate shaft. This results in an embodiment of the second operative connection in which the drive power of the second electrical machine from the rotor shaft via the second drive shaft and from there via the first clutch to the second drive wheel and from the second drive wheel to the first reversing wheel and from there first reverse gear into which the second intermediate shaft flows. From there, the drive power flows to the second reversing wheel. From the second reversing wheel, the drive power continues to flow via the second idler gear as in variant C .. The first and third clutches are open in variant D.
- E. Is an embodiment of variant D .. The second gear sits firmly on the first drive shaft. Optionally, one of the reversing gears on the intermediate shaft is an idler gear, ie an operative connection between a reversing gear and the second intermediate shaft can be engaged or disengaged via the second clutch. This active connection is otherwise analogous to variant D ..
- F. Is a further embodiment of variant D .. The second gear and the reversing wheels are firmly seated on their respective shafts. The second idler gear is an idler gear and can be connected to the first idler shaft via the second clutch. Otherwise, the second active connection runs as in variant D ..
- G. A third operative connection is established by engaging the third clutch. The two drive shafts are connected to each other. The gearbox is variable with regard to the translation and the choice of the direction of rotation of the electrical machines. Depending on the direction of rotation, one of the electrical machines can be driven or dragged along.
- H. A fourth operative connection is established by a combination of the engaged third clutch and the first clutch. The power of both electrical machines flows analogously to A .. The second clutch is open.
Generell ist der Abtrieb vorzugsweise mit einem Differenzial versehen, welches durch das Antriebsrad angetrieben wird und von welchem aus die Leistung auf angetriebene Fahrzeugräder übertragen wird.In general, the output is preferably provided with a differential which is driven by the drive wheel and from which the power is transmitted to driven vehicle wheels.
Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.The invention is explained below using exemplary embodiments.
Die
- - eine erste elektrische Maschine
2 mit einer ersten Rotorwelle20 sowie eine zweite elektrische Maschine3 mit einer zweiten Rotorwelle21 , - - eine erste Antriebswelle
9 , eine zweite Antriebswelle10 ,ein erstes Zahnrad 11 ,ein zweites Zahnrad 12 , eine erste Kupplung5 , eine zweite Kupplung6 sowie eine dritte Kupplung7 , - -
eine erste Zwischenwelle 13 ,ein erstes Zwischenrad 15 ,ein zweites Zwischenrad 16 sowieein Abtriebsrad 18 , - -
ein Umkehrrad 17 - -
einen Abtrieb 8 mit einem Antriebsrad 19 .
- - a first electrical machine
2nd with a first rotor shaft20th as well as a second electrical machine3rd with a second rotor shaft21st , - - a first drive shaft
9 , a second drive shaft10th , afirst gear 11 , asecond gear 12 , a first clutch5 , a second clutch6 as well as athird clutch 7 , - - a first
intermediate shaft 13 , afirst idler gear 15 , asecond idler gear 16 as well as an output gear18th , - - a reversing
wheel 17 - - an output
8th with a drive wheel19th .
Generell können die Kupplungen beliebig, zum Beispiel als Lamellenkupplungen oder Klauenkupplungen ausgeführt sein. Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung gilt:
- - Die erste Kupplung
5 ist ein erster Freilauf5A . - - Die zweite Kupplung
6 ist ein zweiter Freilauf6A . - -
Die dritte Kupplung 7 ist ein dritter Freilauf7A .
- - The first clutch
5 is a first freewheel5A . - - The second clutch
6 is a second freewheel6A . - - The
third clutch 7 is a third freewheel7A .
Generell können die Freiläufe
Das erste Zahnrad
Das Abtriebsrad
-
1 ,3 ,5 und6 -Das erste Umkehrrad 17 steht im Zahneingriff mitdem zweiten Zwischenrad 16 . -
2 ,4 ,7 und8 -Die Antriebsvorrichtungen 25 ,27 ,30 und 31 weisen abweichend vonden mit den 1 ,3 ,5 und6 gezeigten Antriebsvorrichtungen 1 ,26 ,28 und29 zusätzlich nochein zweites Umkehrrad 24 auf.Das zweite Umkehrrad 24 sitzt gemeinsam mit dem ersten Umkehrrad17 auf einer zweiten Zwischenwelle14 .Das zweite Umkehrrad 24 steht im Zahneingriff mitdem zweiten Zwischenrad 16 .
-
1 ,3rd ,5 and6 - The first reversing wheel17th is in mesh with thesecond idler gear 16 . -
2nd ,4th ,7 and8th - The drive devices25th ,27th ,30th and31 differ from those with1 ,3rd ,5 and6 showndrive devices 1 ,26 ,28 and29 additionally a second reversing wheel24th on. The second reversing wheel24th sits together with the first reversing wheel17th on a secondintermediate shaft 14 . The second reversing wheel24th is in mesh with thesecond idler gear 16 .
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- elektromechanischer Antriebelectromechanical drive
- 22nd
- erste elektrische Maschinefirst electrical machine
- 33rd
- zweite elektrische Maschinesecond electrical machine
- 44th
- nicht belegtnot used
- 55
- erste Kupplungfirst clutch
- 5A5A
- erster Freilauffirst freewheel
- 66
- zweite Kupplungsecond clutch
- 6A6A
- zweiter Freilaufsecond freewheel
- 77
- dritte Kupplungthird clutch
- 7A7A
- dritter Freilaufthird freewheel
- 88th
- AbtriebDownforce
- 99
- erste Antriebswellefirst drive shaft
- 1010th
- zweite Antriebswellesecond drive shaft
- 1111
- erstes Zahnradfirst gear
- 1212
- zweites Zahnradsecond gear
- 1313
- erste Zwischenwellefirst intermediate shaft
- 1414
- zweite Zwischenwellesecond intermediate shaft
- 1515
- erstes Zwischenradfirst intermediate wheel
- 1616
- zweites Zwischenradsecond idler gear
- 1717th
- erstes Umkehrradfirst reversing wheel
- 1818th
- AbtriebsradOutput gear
- 1919th
- Antriebsraddrive wheel
- 2020th
- erste Rotorwellefirst rotor shaft
- 2121st
- zweite Rotorwellesecond rotor shaft
- 2222
- erste Frontseite der ersten elektrischen Maschinefirst front of the first electrical machine
- 2323
- zweite Frontseite der zweiten elektrischen Maschinesecond front of the second electrical machine
- 2424th
- zweites Umkehrradsecond reversing wheel
- 2525th
- elektromechanischer Antriebelectromechanical drive
- 2626
- elektromechanischer Antriebelectromechanical drive
- 2727th
- elektromechanischer Antriebelectromechanical drive
- 2828
- elektromechanischer Antriebelectromechanical drive
- 2929
- elektromechanischer Antriebelectromechanical drive
- 3030th
- elektromechanischer Antriebelectromechanical drive
- 3131
- elektromechanischer Antriebelectromechanical drive
- 3232
- AbtriebswelleOutput shaft
- 3333
- AbtriebswelleOutput shaft
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited
- DIN EN 60034-8 [0010]DIN EN 60034-8 [0010]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
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R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |