DE102019131765A1 - Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle (2) mit einer Getriebevorrichtung (3) wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung (3) mindestens eine erste und zweite Planetenradstufe (4, 5) sowie eine Differentialstufe (6) aufweist, und wobei die erste und die zweite Planetenradstufe (4, 5) über eine erste und eine zweite lastschaltbare Kupplung (11, 12) wirkverbunden sind, und wobei ein Sonnenrad (9a, 9b) einer der beiden Planetenradstufen (4, 5) und ein Hohlrad (10a, 10b) der anderen der beiden Planetenradstufen (4, 5) drehfest miteinander verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung mindestens eine erste und zweite Planetenradstufe sowie eine Differentialstufe aufweist, und wobei die erste und die zweite Planetenradstufe über eine erste und eine zweite lastschaltbare Kupplung wirkverbunden sind.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits Antriebsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt. Beispielsweise zeigt DE 10 2011 088 668 A1 eine Antriebsvorrichtung mit wenigstens einer elektrischen Antriebsmaschine, mit wenigstens einem ersten Planetentrieb mit einer Schaltkupplung und mit einem Differenzial hervor. Eine Rotorwelle der Antriebsmaschine ist mit einer ersten Anschlusswelle des aus wenigstens drei Anschlusswellen gebildeten Planetentriebs drehfest gekoppelt. Eine zweite Anschlusswelle des ersten Planetentriebs ist mittels einer Schaltmuffe der Schaltkupplung gegen ein Bauteil der Antriebsvorrichtung rotationsfest festlegbar. Eine dritte Anschlusswelle des ersten Planetentriebs ist mit einer Summenwelle des Differenzials wirkverbunden. Die Schaltmuffe ist in formschlüssigen Eingriff entweder mit der zweiten Anschlusswelle des ersten Planetentriebs oder in eine drehmomentenübertragende Wirkverbindung mit der Summenwelle des Differenzials verschiebbar.
  • Auch zeigt die DE 10 2004 024 086 A1 eine Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem Antriebsaggregat, das über ein Differenzialgetriebe auf zwei Abtriebswellen wirkt, wobei an den Abtriebswellen unter Zwischenschaltung zumindest eines Überlagerungsgetriebes eine Einrichtung vorgesehen, ist, mittels der Abtriebsmoment von der einen Abtriebswelle zur anderen Abtriebswelle verlagerbar ist. Zur Bereitstellung einer steuerungstechnisch und funktionell besonders effektiven Antriebsvorrichtung wird vorgeschlagen, dass die Einrichtung durch zumindest eine als Elektromotor und als Generator schaltbare Elektromaschine gebildet ist.
  • Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass aufgrund einer komplexen Getriebestruktur eine große Anzahl an unterschiedlichen Bauteilen und Komponenten verbaut werden und daher die Fertigungskosten steigen und die Montage erschwert wird.
  • Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll eine Antriebsvorrichtung bzw. ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug weiterentwickelt werden, wobei der Fokus auf einer möglichst einfachen Getriebestruktur mit vielen Gleichteilen und passender Übersetzungsaufteilung bzw. Spreizung liegt.
  • Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Sonnenrad einer der beiden Planetenradstufen und ein Hohlrad der anderen der beiden Planetenradstufen (dauerhaft) drehfest miteinander verbunden sind.
  • Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine elektrische Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist.
  • Dies hat den Vorteil, dass in dem Antriebsstrang mit möglichst einfacher Getriebestruktur ein Zweigangbetrieb umsetzbar ist.
  • Die Getriebevorrichtung weist mindestens eine erste und zweite Planetenradstufe sowie eine Differentialstufe auf, wobei die erste Planetenradstufe einen ersten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des ersten Planetenradsatzes drehbar an einem ersten Planetenradträger angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad sowie mit einem ersten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei die zweite Planetenradstufe einen zweiten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes drehbar an einem zweiten Planetenradträger angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad sowie mit einem zweiten Hohlradrad im Zahneingriff stehen, und wobei die erste und die zweite Planetenradstufe mit einer Doppelkupplungsvorrichtung mit einer ersten und einer zweiten lastschaltbaren Kupplung wirkverbunden sind.
  • Unter dem Begriff „wirkverbunden“ ist dabei zu verstehen, dass zwei Getriebeelemente zur Drehmomentübertragung direkt miteinander verbunden sein können, oder dass sich zwischen zwei Getriebeelementen zur Drehmomentübertragung noch weitere Getriebeelemente befinden, beispielsweise eine Welle oder mehrere Wellen oder Zahnräder. Zwei miteinander im Zahneingriff stehende bzw. kämmende Zahnräder sind zur Übertragung eines Drehmoments und einer Drehzahl von dem einen Zahnrad auf das andere Zahnrad vorgesehen. Unter einem Zahnrad sind beispielsweise ein Sonnenrad, ein Hohlrad sowie ein Planetenrad eines Planetenradsatzes zu verstehen.
  • Ferner ist unter dem Begriff „lastschaltbare Kupplung“ eine Vorrichtung zu verstehen, die zumindest einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist und unter Last zwischen den mindestens zwei Zuständen schaltbar ist. Im geöffneten Zustand überträgt die Kupplung kein Drehmoment.
  • Vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
  • In einer bevorzugten Ausführung kann ein Planetenradträger der ersten Planetenradstufe über die erste Kupplung drehfest mit einem Planetenradträger der zweiten Planetenradstufe koppelbar ist.
  • Zudem kann es zweckmäßig sein, wenn das Hohlrad der zweiten Planetenradstufe über die zweite Kupplung mit der Differentialstufe wirkverbindbar oder ortsfest in einem Gehäuse festlegbar sind. Alternativ kann es von Vorteil sein, wenn das Sonnenrad der zweiten Planetenradstufe über die zweite Kupplung drehfest mit dem Hohlrad der ersten Planetenradstufe koppelbar oder ortsfest in dem Gehäuse festlegbar ist.
  • Ferner ist es denkbar, dass das Sonnenrad der einen Planetenradstufe und das Hohlrad der anderen Planetenradstufe ortsfest in dem Gehäuse festgelegt sind.
  • Somit erlaubt die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung eine große Flexibilität bei der konstruktiven Ausgestaltung der Getriebestruktur, was die Anpassung der gewünschten Übersetzung und Spreizung erleichtert, ohne die Getriebestruktur unnötig zu verkomplizieren.
  • Erfindungsgemäß kann zudem ein Teilkreisdurchmesser des Sonnenrads der ersten Planetenradstufe gleich einem Teilkreisdurchmesser des Sonnenrads der zweiten Planetenradstufe sein. Zudem ist es vorteilhaft, wenn ein Teilkreisdurchmesser des Hohlrads der ersten Planetenradstufe einem Teilkreisdurchmesser des Hohlrads der zweiten Planetenradstufe entspricht. Bei jeweils gleichen Teilkreisdurchmessern der Hohlräder bzw. der Sonnenräder der ersten und zweiten Planetenradstufe können für beide Planetenradstufen im Wesentlichen baugleiche Planetenräder verwendet werden, was die Anzahl der verwendeten Gleichteile erhöht und somit die Herstellkosten verringert.
  • Des Weiteren kann eine vorteilhafte Ausgestaltung zudem dadurch gekennzeichnet sein, dass im Drehmomentfluss zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Differentialstufe ein zusätzliches Reduziergetriebe angeordnet ist. Dabei kann das Reduziergetriebe eingangsseitig zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der ersten Planetenradstufe oder ausgangsseitig zwischen der zweiten Planetenradstufe und der Differentialstufe angeordnet sein. Das zusätzliche Reduziergetriebe erhöht die Spreizung der Getriebevorrichtung und kann beispielsweise als Stirnradstufe oder als weitere Planetenradstufe ausgeführt sein.
  • Die erste und zweite Kupplung können vorzugsweise als Reibkupplung ausgebildet sein. Ferner können die beiden Kupplungen bevorzugt koaxial zueinander angeordnet sein. Insbesondere kann die jeweilige Kupplung von einem jeweiligen Aktuator betätigt werden, um ein Öffnen oder Schließen der jeweiligen Kupplung einzuleiten. Der Aktuator kann hydraulisch, elektromechanisch, elektromagnetisch oder beispielsweise auch pneumatisch betätigbar ausgeführt sein.
  • Dabei ist es zweckmäßig, wenn ein Öffnen beider Kupplungen zugleich eine Leistungsabschaltung realisieren kann. Ein Schließen der ersten Kupplung und ein Öffnen der zweiten Kupplung kann eine erste Getriebeübersetzung realisieren, wohingegen ein Schließen der zweiten Kupplung und ein Öffnen der ersten Kupplung eine zweite Getriebeübersetzung realisieren kann. Um einen weitestgehend zugkraftunterbrechungsfreien Schaltvorgang von der einen Kupplung zur anderen Kupplung zu gewährleisten, kann die eine Kupplung in einem zeitlichen Übergangsbereich, während sich die andere schließt, öffnen. Über den Schlupf in den Kupplungen, ausgebildet als Reibkupplungen, kann so eine drehmomentunterbrechungsfreie Umschaltung zwischen zwei Getriebestufen stattfinden, welche als zugkraftunterbrechungsfreier Umschaltmodus zwischen zwei Getriebestufen vom Betreiber der Antriebsvorrichtung wahrgenommen werden kann, wodurch wiederum der Schaltkomfort für den Betreiber der Antriebvorrichtung gesteigert wird. Vorzugsweise ist die erste Getriebeübersetzung ungleich der zweiten Getriebeübersetzung. Beispielsweise kann die erste Getriebeübersetzung größer als die zweite Getriebeübersetzung sein. Alternativ kann die erste Getriebeübersetzung kleiner als die zweite Getriebeübersetzung sein.
  • Ferner weist die elektrische Antriebsmaschine bevorzugt einen Stator und einen Rotor auf, wobei der Rotor drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist. Die Antriebswelle kann als Rotorwelle ausgebildet sein oder es besteht ein Achsversatz zwischen der Antriebs- und der Rotorwelle, wobei eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (Reduziergetriebe) zwischen beiden Wellen angeordnet sein kann.
  • Ferner ist die Differentialstufe bevorzugt als Stirnraddifferential ausgebildet, wobei die Differentialstufe dazu vorgesehen ist, eine Antriebsleistung der Antriebsmaschine auf eine erste und zweite Abtriebswelle zu verteilen.
  • Die Antriebsmaschine kann koaxial oder achsparallel zur Differentialstufe angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Antriebswelle koaxial zu zumindest einer, insbesondere zwei, Abtriebswelle(n) angeordnet. Insbesondere ist die Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet, wobei wenigstens eine der beiden Abtriebswellen axial durch die Antriebswelle geführt ist. Vorzugsweise sind die beiden Abtriebswellen auf einer gemeinsamen Antriebsachse angeordnet. Alternativ ist die Antriebwelle achsparallel zu den beiden Abtriebswellen angeordnet, wobei achsparallel bedeutet, dass ein Achsversatz zwischen Antriebswelle und Abtriebswellen vorhanden ist.
  • Mit anderen Worten, betrifft die Erfindung ein Zwei-Gang-Getriebe für elektrische Achsen mit Sonnen-Hohlrad-Bindung. Auf der Suche nach Getrieben für zwei Gänge mit vorteilhafter Übersetzungsaufteilung in achsparalleler und koaxialer Anordnung soll eine möglichst einfache Getriebestruktur mit vielen Gleichteilen und passender Übersetzungsaufteilung bzw. Spreizung durch eine Kombination zweier Planetenradstufen mit einer Stirnradstufe und einem als Einzelkupplung oder Synchroeinheit ausgestalteten Schaltelement bereitgestellt werden, wobei die Grundstruktur des Getriebes eine Sonne-Hohlrad-Bindung aufweist. Bei einer ersten möglichen koaxialen oder achsparallelen Ausgestaltung mit einem mittig angeordneten Schaltelement kann eine hohe Übersetzung bei hoher Spreizung erreicht werden. Optional kann eine beispielsweise als Stirnraddifferenzial ausgeführte, zusätzliche Stirnradstufe sowohl vorangestellt als auch nachgeschaltet werden, was wiederum die umsetzbare Übersetzung erhöht. Weitere koaxiale oder achsparallele Ausgestaltungen mit mittig angeordnetem Schaltelement und optionaler, vorangestellter bzw. nachgeschalteter Stirnradstufe ermöglicht eine hohe Übersetzung bei hoher Spreizung. Auch hier kann die Übersetzung durch ein mögliches Voran- bzw. Nachstellen der Stirnradstufe erhöht werden.
  • Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Die Figuren zeigen jeweils eine vereinfachte schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus erfindungsgemäßer Antriebsvorrichtungen. Es zeigen:
    • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung,
    • 2 eine Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
    • 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung,
    • 4 eine Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
    • 5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung,
    • 6 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, und
    • 7 eine Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel.
  • Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden.
  • 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 in achsparalleler Bauweise.
  • Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 1 für ein - hier nicht dargestelltes - Kraftfahrzeug weist eine - hier nicht dargestellte - elektrische Antriebsmaschine und eine Getriebevorrichtung 3 auf. Die elektrische Antriebsmaschine weist einen Stator sowie einen Rotor auf. Eine Antriebsleistung (Drehmoment) der elektrischen Antriebsmaschine wird über eine Antriebswelle 2, die zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Getriebevorrichtung 3 angeordnet und als Rotorwelle ausgebildet ist, in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet.
  • Die Getriebevorrichtung 3 umfasst eine erste und zweite Planetenradstufe 4, 5 sowie eine Differentialstufe 6. Die erste Planetenradstufe 4 weist einen ersten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern 7a auf, welche drehbar an einem ersten Planetenradträger 8a angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad 9a sowie mit einem ersten Hohlrad 10a im Zahneingriff stehen. Mithin kämmen die Planetenräder 7a des ersten Planetenradsatzes radial zwischen dem ersten Sonnenrad 9a und dem ersten Hohlrad 10a. Die zweite Planetenradstufe 5 weist einen zweiten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern 7b auf, welche drehbar an einem zweiten Planetenradträger 8b angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad 9b sowie mit einem zweiten Hohlrad 10b im Zahneingriff stehen. Mithin kämmen die Planetenräder 7b des zweiten Planetenradsatzes radial zwischen dem zweiten Sonnenrad 9b und dem zweiten Hohlrad 10b.
  • Des Weiteren ist eine erste Kupplung 11 und eine zweite Kupplung 12 vorgesehen. Ein Schließen der ersten Kupplung 11 und ein Öffnen der zweiten Kupplung 12 realisiert eine erste Getriebeübersetzung, wobei ein Schließen der zweiten Kupplung 12 und ein Öffnen der ersten Kupplung 11 eine zweite Getriebeübersetzung realisiert. Die erste Getriebeübersetzung ist ungleich der zweiten Getriebeübersetzung. Durch ein Öffnen beider Kupplungen 11, 12 wird eine Leistungsabschaltung realisiert.
  • Mit anderen Worten ausgedrückt, kann durch Schalten der beiden, lastschaltbaren Kupplungen 11, 12 wahlweise das von der elektrischen Antriebsmaschine über die Getriebevorrichtung 3 auf die Differentialstufe 6 übertragene Drehmoment zwischen der ersten und der zweiten Getriebeübersetzung variiert werden. Das so übertragene Drehmoment wird schließlich von der Differentialstufe 6 auf Abtriebswellen 13a, 13b, welche beispielsweise mit Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verbunden sind, weitergeleitet. Die Getriebevorrichtung 3 ermöglicht somit im Wesentlichen einen Zwei-Gang-Betrieb des Kraftfahrzeugs.
  • In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind das erste Hohlrad 10a und das zweite Sonnenrad 9b drehfest miteinander verbunden. Insbesondere sind das erste Hohlrad 10a und das zweite Sonnenrad 9b dabei drehfest auf der Antriebswelle 2 angeordnet bzw. ausgebildet, so dass das Drehmoment der Antriebsmaschine über die Antriebswelle 2 und das erste Hohlrad 10a sowie das zweite Sonnenrad 9b in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet wird.
  • Das erste Sonnenrad 9a ist wiederum ortsfest / drehfest /stationär in einem Gehäuse 14 festgelegt bzw. aufgenommen. D.h. die Getriebevorrichtung 3 stützt sich über das erste Sonnenrad 9a in dem Gehäuse 14 ab. Zusätzlich ist in dem ersten Ausführungsbeispiel das zweite Hohlrad 10b über die zweite Kupplung 12 ortsfest in dem Gehäuse 14 festlegbar, so dass die Getriebevorrichtung 3 bei geschlossener zweiter Kupplung 12 zusätzlich über das zweite Hohlrad 10b in dem Gehäuse 14 abgestützt wird.
  • Die erste Kupplung 11 ermöglicht eine drehfeste Verbindung zwischen dem ersten Planetenradträger 8a und dem zweiten Planetenradträger 8b. Bei geschlossener erster Kupplung 11 sind demzufolge der erste Planetenradträger 8a und der zweite Planetenradträger 8b drehfest verbunden, wohingegen die beiden Planetenradträger 8a, 8b bei geöffneter erster Kupplung 11 im Wesentlichen unabhängig voneinander rotieren können. Der zweite Planetenradträger 8b ist zudem ausgangsseitig mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden, so dass das Drehmoment über den zweiten Planetenradträger 8b aus der Getriebevorrichtung 3 geleitet wird und über die Differentialstufe 6 auf die beiden Abtriebswellen 13a, 13b verteilt wird. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist dabei zwischen dem zweiten Planetenradträger 8b und der Differentialstufe 6 ein zusätzliches, als Stirnradstufe ausgebildetes, Reduziergetriebe 15 zwischengeschaltet. Das Reduziergetriebe 15 sorgt für eine Entkopplung der Drehzahlen der Antriebswelle 2 und der Abtriebswellen 13a, 13b, so dass die jeweilige Welle bzw. die elektrische Antriebsmaschine bei optimaler Drehzahl betrieben werden kann.
  • Durch das ausgangsseitig angeordnete Reduziergetriebe 15 weist die Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine achsparallele Grundstruktur / Bauweise auf, d.h. die Antriebswelle 2 ist radial versetzt zu den beiden Abtriebswellen 13a, 13b angeordnet. Jedoch ist es durchaus auch denkbar, die Antriebsvorrichtung 1 ohne zusätzliches Reduziergetriebe 15 bereitzustellen, so dass sich eine koaxiale Grundstruktur mit koaxialen Antriebswelle 2 und Abtriebswellen 13a, 13b. Zusätzlich zu dem ausgangsseitig angeordnetem Reduziergetriebe 15 kann auch eingangsseitig ein zweites, als Stirnradstufe ausgebildetes, Reduziergetriebe 16 angeordnet werden, wodurch zusätzlich die Getriebevorrichtung 3 von der Antriebswelle 2 entkoppelt werden kann.
  • 2 zeigt eine Modifikation der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Nachstehend wird lediglich auf die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eingegangen.
  • Bei der in 2 dargestellten Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Differentialstufe 6 als zusätzliche Planetenradstufe ausgebildet. Dabei ist ein als Doppelplanet ausgeführter Planetenradträger drehfest mit dem zweiten Planetenradträger 8b verbunden. Zwei Planetenradsätze sind auf dem Doppelplaneten gelagert und stehen jeweils mit einem auf den Abtriebswellen 13a, 13b ausgebildeten Sonnenrädern im Zahneingriff.
  • Zudem ist bei der in 2 dargestellten Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel lediglich eingangsseitig das zusätzliche Reduziergetriebe 15 angeordnet. Das Drehmoment der elektrischen Antriebsmaschine wird somit über die Antriebswelle 2, das Reduziergetriebe 15 und das erste Hohlrad 10a sowie das zweite Sonnenrad 9b in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet.
  • 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 in achsparalleler Bauweise. Nachstehend wird im Wesentlichen auf die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 eingegangen.
  • In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind das erste Sonnenrad 9a und das zweite Hohlrad 10b dauerhaft ortsfest, insbesondere ohne zwischengeschaltete Kupplung, in dem Gehäuse 14 festgelegt. D.h. das erste Sonnenrad 9a und das zweite Hohlrad 10b sind in dem zweiten Ausführungsbeispiel über das Gehäuse 14 drehfest verbunden.
  • Zudem kann in der Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel das erste Hohlrad 10a über die zweite Kupplung 12 drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 9b gekoppelt werden, so dass das Drehmoment in Abhängigkeit der Schaltung der zweiten Kupplung 12 lediglich über das erste Hohlrad 10a oder über das erste Hohlrad 10a und das zweite Sonnenrad 9b in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet wird.
  • Analog zu dem ersten Ausführungsbeispiel sind der erste Planetenradträger 8a und der zweite Planetenradträger 8b in dem zweiten Ausführungsbeispiel über die erste Kupplung 11 drehfest miteinander koppelbar. Die Drehmomentausleitung aus der Getriebevorrichtung 3 ist auch in dem zweiten Ausführungsbeispiel über den mit der Differentialstufe 6 wirkverbundenen zweiten Planetenradträger 8b gewährleistet. Auch kann sowohl ausgangsseitig als auch eingangsseitig das Reduziergetriebe 15 bzw. 16 angeordnet werden.
  • 4 zeigt eine Modifikation der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Nachstehend wird lediglich auf die Unterschiede zu der in 3 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eingegangen.
  • Bei der in 4 dargestellten Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Differentialstufe 6 als zusätzliche Planetenradstufe ausgebildet. Dabei ist ein als Doppelplanet ausgeführter Planetenradträger drehfest mit dem zweiten Planetenradträger 8b verbunden. Zwei Planetenradsätze sind auf dem Doppelplaneten gelagert und stehen jeweils mit einem auf den Abtriebswellen 13a, 13b ausgebildeten Sonnenrädern im Zahneingriff.
  • Zudem ist bei der in 4 dargestellten Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel lediglich eingangsseitig das zusätzliche Reduziergetriebe 15 angeordnet. Das Drehmoment der elektrischen Antriebsmaschine wird somit über die Antriebswelle 2, das Reduziergetriebe 15 und das erste Hohlrad 10a sowie das zweite Sonnenrad 9b in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet.
  • 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 in achsparalleler Bauweise. Nachstehend wird im Wesentlichen auf die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 eingegangen.
  • In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist eingangsseitig das erste Reduziergetriebe 15 angeordnet. Damit wird das Drehmoment von der elektrischen Antriebsmaschine über die Antriebswelle 2, das Reduziergetriebe 15 und das erste Sonnenrad 9a in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet. Das erste Hohlrad 10a ist ortsfest in dem Gehäuse 14 festgelegt. Zudem ist auch, wie in 5 zu erkennen, das zweite Sonnenrad 9b in dem Gehäuse 14 festgelegt. D.h. die Getriebevorrichtung 3 stützt sich über das erste Hohlrad 10a und das zweite Sonnenrad 9b in dem Gehäuse 14 ab und das erste Hohlrad 10a und das zweite Sonnenrad 9b sind über das Gehäuse 14 drehfest miteinander verbunden.
  • Der erste und der zweite Planetenradträger 8a, 8b sind wiederum über die erste Kupplung 11 drehfest miteinander koppelbar. Jedoch wird zur Drehmomentausleitung in dem dritten Ausführungsbeispiel nicht der zweite Planetenradträger 8b mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden. Vielmehr ist in dem dritten Ausführungsbeispiel das zweite Hohlrad 10b über die zweite Kupplung 12 und das zwischengeschaltete, zweite Reduziergetriebe 16 mit der Differentialstufe 6 verbunden, so dass das Drehmoment bei geschlossener zweiter Kupplung 12 von dem zweiten Hohlrad 10b über das Reduziergetriebe 16 auf die Differentialstufe 6 übertragen wird, wo es schließlich auf die beiden Abtriebswellen 13a, 13b verteilt wird.
  • 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 in achsparalleler Bauweise. Nachstehend wird im Wesentlichen auf die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 eingegangen.
  • In der Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist das erste Sonnenrad 9a drehfest mit dem zweiten Hohlrad 10b verbunden. Insbesondere sind das erste Sonnenrad 9a und das zweite Hohlrad 10b dabei drehfest auf einer gemeinsamen Welle angeordnet bzw. ausgebildet. Diese gemeinsame Welle ist über das erste, eingangsseitig angeordnete Reduziergetriebe 15 mit der Antriebswelle 2 wirkverbunden, so dass das Drehmoment der elektrischen Antriebsmaschine über die Antriebswelle 2, das Reduziergetriebe 15 und das erste Sonnenrad 9a sowie das zweite Hohlrad 10b in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet wird.
  • Analog zu dem ersten Ausführungsbeispiel kann der erste Planetenradträger 8a in der Antriebsvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel über die erste Kupplung 11 drehfest mit dem zweiten Planetenradträger 8b, welcher wiederum über das zweite Reduziergetriebe 16 mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden ist, gekoppelt werden.
  • Wie in 6 zu erkennen, ist das erste Hohlrad 10a dauerhaft ortsfest in dem Gehäuse 14 festgelegt. Zusätzlich kann das zweite Sonnenrad 9b über die zweite Kupplung 12 in dem Gehäuse 14 festgelegt werden, so dass die Getriebevorrichtung 3 in Abhängigkeit der Schaltung der zweiten Kupplung 12 lediglich über das erste Hohlrad 10a oder über das erste Hohlrad 10a und das zweite Sonnenrad 9b in dem Gehäuse 14 abgestützt wird.
  • 7 zeigt eine Modifikation der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel. Nachstehend wird lediglich auf die Unterschiede zu der in 6 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel eingegangen.
  • Bei der in 7 dargestellten Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist die Differentialstufe 6 als zusätzliche Planetenradstufe ausgebildet. Dabei ist ein als Doppelplanet ausgeführter Planetenradträger drehfest mit dem zweiten Planetenradträger 8b verbunden. Zwei Planetenradsätze sind auf dem Doppelplaneten gelagert und stehen jeweils mit einem auf den Abtriebswellen 13a, 13b ausgebildeten Sonnenrädern im Zahneingriff. Wie in 7 zu erkennen, ist die zusätzliche Planetenradstufe bei der Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels relativ zu der Getriebevorrichtung 3 mittig angeordnet.
  • Zudem ist bei der in 7 dargestellten Modifikation der Antriebsvorrichtung 1 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel lediglich eingangsseitig das zusätzliche Reduziergetriebe 15 angeordnet. Das Drehmoment der elektrischen Antriebsmaschine wird somit über die Antriebswelle 2, das Reduziergetriebe 15 und das zweite Hohlrad 10b sowie das erste Sonnenrad 9a in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Antriebsvorrichtung
    2
    Antriebswelle
    3
    Getriebevorrichtung
    4
    erste Planetenradstufe
    5
    zweite Planetenradstufe
    6
    Differentialstufe
    7a, 7b
    Planetenrad
    8a, 8b
    Planetenradträger
    9a, 9b
    Sonnenrad
    10a, 10b
    Hohlrad
    11
    Doppelkupplungsvorrichtung
    12a, 12b
    Kupplung
    13a, 13b
    Abtriebswelle
    14
    Gehäuse
    15
    erstes Reduziergetriebe
    16
    zweites Reduziergetriebe
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011088668 A1 [0002]
    • DE 102004024086 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Antriebsvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle (2) mit einer Getriebevorrichtung (3) wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung (3) mindestens eine erste und zweite Planetenradstufe (4, 5) sowie eine Differentialstufe (6) aufweist, und wobei die erste und die zweite Planetenradstufe (4, 5) über eine erste und eine zweite lastschaltbare Kupplung (11, 12) wirkverbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sonnenrad (9a, 9b) einer der beiden Planetenradstufen (4, 5) und ein Hohlrad (10a, 10b) der anderen der beiden Planetenradstufen (4, 5) drehfest miteinander verbunden sind.
  2. Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Planetenradträger (8a) der ersten Planetenradstufe (4) unter Zwischenschaltung der ersten Kupplung (11) drehfest mit einem Planetenradträger (8b) der zweiten Planetenradstufe (5) gekoppelt ist.
  3. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (10b) der zweiten Planetenradstufe (5) unter Zwischenschaltung der zweiten Kupplung (12) mit der Differentialstufe (6) wirkverbunden oder ortsfest in einem Gehäuse (14) festgelegt sind.
  4. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (9b) der zweiten Planetenradstufe (5) unter Zwischenschaltung der zweiten Kupplung (12) drehfest mit dem Hohlrad (10a) der ersten Planetenradstufe (4) gekoppelt oder ortsfest in dem Gehäuse (14) festgelegt ist.
  5. Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (9a, 9b) der einen Planetenradstufe (4, 5) und das Hohlrad (10a, 10b) der anderen Planetenradstufe (4, 5) ortsfest in dem Gehäuse (14) festgelegt sind.
  6. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnen beider Kupplungen (11, 12) eine Leistungsabschaltung realisiert.
  7. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schließen der ersten Kupplung (11) und ein Öffnen der zweiten Kupplung (12) eine erste Getriebeübersetzung realisiert, wobei ein Schließen der zweiten Kupplung (12) und ein Öffnen der ersten Kupplung (11) eine zweite Getriebeübersetzung realisiert.
  8. Antriebsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Getriebeübersetzung ungleich der zweiten Getriebeübersetzung ist.
  9. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Drehmomentfluss zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Differentialstufe (6) ein zusätzliches Reduziergetriebe (14) angeordnet ist.
  10. Antriebsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmaschine achsparallel versetzt zur Differentialstufe (6) angeordnet ist.
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