DE102019132082A1 - Fahrzeugantrieb mit zwei zueinander drehbaren Rotoren sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrzeugantrieb - Google Patents

Fahrzeugantrieb mit zwei zueinander drehbaren Rotoren sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrzeugantrieb Download PDF

Info

Publication number
DE102019132082A1
DE102019132082A1 DE102019132082.8A DE102019132082A DE102019132082A1 DE 102019132082 A1 DE102019132082 A1 DE 102019132082A1 DE 102019132082 A DE102019132082 A DE 102019132082A DE 102019132082 A1 DE102019132082 A1 DE 102019132082A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive
rotor
vehicle
gear
vehicle drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019132082.8A
Other languages
English (en)
Inventor
Vincent Pommel
Frank Rettig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102019132082.8A priority Critical patent/DE102019132082A1/de
Publication of DE102019132082A1 publication Critical patent/DE102019132082A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/043Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/043Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel
    • B60K17/046Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel with planetary gearing having orbital motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/001Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0046Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor moving together with the vehicle body, i.e. moving independently from the wheel axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0061Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being parallel to the wheel axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0092Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being coaxial to the wheel axle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugantrieb (1) zum Rotieren von zwei Antriebsrädern (2, 3), wobei ein Elektromotor (4) vorhanden ist, um wenigstens ein Antriebsrad (2) anzutreiben, wobei der Elektromotor (4) einen ersten Rotor (5a) besitzt, der mit einem ersten Antriebsrad (2) verbunden ist und einen zweiten Rotor (5b) besitzt, der mit dem zweiten Antriebsrad (3) verbunden ist, wobei sich bei Strombeaufschlagung (6) einer der beiden Rotoren (5a, 5b) eine elektromechanische Kraft zu einem zugeordneten Stator einstellt, die den jeweiligen Rotor (5a, 5b) in Drehbewegung versetzt, wobei der zweite Rotor (5b) den Stator für den ersten Rotor (5a) stellt. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug umfassend mindestens zwei Antriebsräder (2, 3), eine elektrische Leistungsbereitstellungsvorrichtung (23) und ein erfindungsgemäßes Fahrzeugantriebssystem (1), wobei die jeweilige elektrische Strombeaufschlagung (6, 8) des Fahrzeugantriebes (1) von der elektrischen Leistungsbereitstellungsvorrichtung (23) des Kraftfahrzeuges gespeist wird und dass ein Drehmomentübertrag von dem Radantriebssystem (1) an die jeweiligen Antriebsräder (2, 3) des Kraftfahrzeuges bewirkt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugantrieb zum Rotieren von zwei Antriebsrädern, wobei ein Elektromotor vorhanden ist, um wenigstens ein Antriebsrad anzutreiben, wobei der Elektromotor einen ersten Rotor besitzt, der mit einem ersten Antriebsrad verbunden ist und einen zweiten Rotor besitzt, der mit dem zweiten Antriebsrad verbunden ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einem solchen erfindungsgemäßen Fahrzeugantrieb.
  • Grundsätzlich gibt es bereits elektrische Fahrzeugantriebe, die im bekannten Stand der Technik eine elektrische Achse aufweisen, bei welchen der Stator starr mit dem Chassis verbunden ist und der Rotor mit sehr hoher Geschwindigkeit dreht. Die aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Fahrzeugantriebe weisen eine oder mehrere Übersetzungsstufen auf, die schaltbar oder nicht schaltbar sind, um die Drehzahl von dem Rotor in die gewünschte Drehzahl der jeweiligen Antriebsräder zu übersetzen. Aus dem Stand der Technik ist des Weiteren bekannt, dass aus dem elektrischen Fahrzeugantrieb kommende Drehmoment durch ein Differentialgetriebe an die linken und rechten Antriebsräder zu verteilen.
  • Aus dem Stand der Technik ist die DE 10 2016 221 045 A1 bekannt, die eine Getriebeanordnung für ein Hybridfahrzeug betrifft, bei welcher ein Anschluss für eine Verbrennungskraftmaschine, ein Anschluss für eine elektrische Maschine und ein Getriebeteil der Getriebeanordnung miteinander koppelbar angeordnet sind. Der Getriebeteil umfasst dabei einen einfachen Ravigneaux-Planetenradsatz mit zwei Planetengetrieben und einem einzigen Hohlrad. Der Getriebeteil weist weiterhin als kraftschlüssige Schaltelemente zwei Bremsen und zwei Kupplungen auf. Die Veröffentlichung offenbart weiterhin eine Antriebsanordnung mit einer derartigen Getriebeanordnung sowie jeweils einer an diese angeschlossene Verbrennungskraftmaschine und eine angeschlossene elektrische Maschine. Ebenfalls Teil der DE 10 2016 221 045 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Antriebsanordnung sowie ein mit einer derartigen Antriebsanordnung ausgestattetes Hybridfahrzeug.
  • Zusätzlich wird auf die DE 10 2018 130 498 A1 verwiesen, die eine Getriebeeinheit offenbart, für ein hybrides Kraftfahrzeug, mit einem Planetengetriebe, wobei das Planetengetriebe mit einem ersten Planetenradsatz und einem zweiten Planetenradsatz ausgestattet ist, einer mit einem Bestandteil des Planetengetriebes gekoppelten elektrischen Maschine sowie mehreren, jeweils eine Bremse oder eine Kupplung bildenden und zwischen einer aktivierten Stellung und einer deaktivierten Stellungen verstellbaren Schalteinrichtungen, wobei die Schalteinrichtungen zum Schalten verschiedener Getriebeübersetzungen zwischen einem mit einem Verbrennungsmotor koppelbaren Eingang sowie einem Ausgang und/oder zwischen der elektrischen Mas nunchtungen zum Umsetzen zumindest zweier unterschiedlicher Getriebeübersetzungen in einem Antriebszustand des Verbrennungsmotors, zumindest einer Getriebeübersetzung in einem Antriebszustand der elektrischen Maschine sowie zumindest einer Getriebeübersetzung in einem Rekuperationszustand der elektrischen Maschine durch ihre aktivierten sowie deaktivierten Stellungen vorhanden sind.
  • Nachteilig an dem bekannten Stand der Technik ist, dass die technische Komplexität der bekannten Fahrzeugantriebe insgesamt sehr hoch ist. Jede zusätzliche Übersetzungseinheit bedeutet zusätzliche Zahnräder und Lagerungen die Fertigungsaufwand, Kosten, Gewicht und akustische Schwingungsanregung bedeuten. Mit anderen Worten sind im Stand der Technik nun Fahrzeugantriebssysteme offenbart, die in nachteiliger Weise sehr komplex und schwerfällig sind.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kompakteren, effizienteren, einfacher zu fertigenden und bauraumoptimierten Fahrzeugantrieb und ein entsprechendes Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen. Auch sollen die aus dem Stand der Technik bekannten Nacheile abgestellt oder wenigstens gemindert werden.
  • Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Fahrzeugantrieb dadurch gelöst, dass sich bei Strombeaufschlagung einer der beiden Rotoren eine elektromechanische Kraft zu einem zugeordneten Stator einstellt, die den jeweiligen Rotor in Drehbewegung versetzt, wobei der zweite Rotor den Stator für den ersten Rotor stellt.
  • Durch diese erfindungsgemäße Ausführungsform des Fahrzeugantriebs drehen sich sowohl der erste Rotor als auch der zweite Rotor mit halbierter Drehgeschwindigkeit im Vergleich zu den Ausführungsformen des Stands der Technik, wodurch geringere Lagerkräfte, eine geringere Schwingungsanregung und eine fertigungsoptimierte Ausführung bereitgestellt ist. Insgesamt ist der erfindungsgemäße Fahrzeugantrieb somit wesentlich weniger komplex aufgebaut als Fahrzeugantriebe gleicher Gattung, welche aus dem bekannten Stand der Technik bekannt sind. Des Weiteren können zusätzliche Getriebe eingespart werden, die zum Drehmomentenübertrag an die Antriebsräder im Stand der Technik notwendig sind.
  • Es wird somit eine Lösung des erfindungsgemäßen Fahrzeugantriebes präsentiert, bei welcher die elektrische Maschine nicht direkt mit dem Fahrzeugrahmen verbunden wird, sondern mit einem der beiden Antriebsräder verbunden ist, während der Rotor mit dem anderen Antriebsrad verbunden ist. In dieser Erfindungsmeldung werden im Folgenden der „Stator“ und der „Rotor“ mit dem Begriff „erster Rotor“ bzw. „zweiter Rotor eingeführt“. Der Stator der elektrischen Maschine dreht sich somit bezüglich des Fahrzeugrahmens. Die Drehmomente, welche auf das rechte und das linke Antriebsrad wirken, stützen sich somit gegeneinander ab. Dieses entspricht dem Grundprinzip eines Differentialgetriebes.
  • Zusätzlich ist an einer Seite einer Drehrichtungsänderungsvorrichtung, beispielsweise ein Differentialgetriebe, notwendig, damit die beide Antriebsräder nicht in unterschiedliche Richtungen drehen.
  • Zusätzliche Übersetzungsgetriebe zwischen dem ersten Rotor und dem ersten Abtriebsrad und dem zweiten Rotor und dem zweiten Abtriebsrad sollten vorgesehen werden, um variable Übersetzungsverhältnisse zu ermöglichen. An der genannten Ausführungsform ist insbesondere vorteilhaft, dass eine Halbierung der Drehgeschwindigkeit durch das erfindungsgemäße Fahrzeugantriebssystem bewirkt ist.
  • In einer ersten Ausführungsform ist es von Vorteil, dass der erste Rotor den Stator für den zweiten Rotor stellt. Durch diese Ausführungsform stützen sich die Drehmomente beider Rotoren gegeneinander ab, wodurch insgesamt einer Halbierung der Drehgeschwindigkeit bewirkt ist und die jeweiligen Drehgeschwindigkeiten der entsprechenden Rotoren zu gleichen Geschwindigkeitsanteilen auf das jeweilige Antriebsrad übertragen werden.
  • In einer weiter bevorzugten Ausgestaltungsform sind die Antriebsräder an einem Fahrzeugrahmen eines Kraftfahrzeuges gelagert und die beiden Rotoren sind zueinander als auch bezüglich des Fahrzeugrahmens frei drehbar ausgeführt, so dass diese bei einer jeweiligen Strombeaufschlagung ein gegenseitig wirkendes Drehmoment ausbilden, so dass ein Drehmomentübertrag auf die jeweiligen Antriebsräder bewirkt ist. Durch die direkte Abstützung an dem Fahrzeugrahmen können weitere Komponenten, die zusätzliches Gewicht und somit Massenträgheit bedeuten, eingespart werden. Durch die Ausbildung eines gegenseitig wirkenden Drehmomentes werden gleichgroße Drehmomente auf das rechte bzw. auf das linke Antriebsrad von den jeweiligen Rotoren bewirkt.
  • Vorzugsweise ist zwischen den beiden Rotoren und den Antriebsrädern zumindest eine Drehrichtungsänderungsvorrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, dass die beiden Antriebsräder gleichsinnig umlaufen. Die Drehrichtungsänderungsvorrichtung ist zwangsläufig dafür vorgesehen, die Drehrichtung eines der Antriebsräder zu ändern, um einen gleichsinnigen Umlauf der Antriebsräder zu bewirken. In ihrer einfachsten Ausführungsform ist die Drehrichtungsänderungsvorrichtung ein Riementrieb in Zusammenwirkung mit einem Zahnradpaar, welches die Drehrichtungsänderung bewirkt.
  • Weiter vorteilhaft ist die Drehrichtungsänderungsvorrichtung durch einen Ketten-, Riementrieb, und/oder durch ein Planetengetriebe ausgebildet ist. In bevorzugter Weise bewirkt ein Ketten bzw. ein Riementrieb einen gleichsinnigen Umlauf sowohl des antreibenden als auch das abtreibenden Rades, wodurch keine Drehrichtungsumkehr bewirkt ist. Mit einem Planetengetriebe ist es jedoch möglich, eine Drehrichtungsumkehr durch entsprechende Ankopplung der jeweiligen Planetenräder bzw. des jeweiligen Sonnenrades bzw. des jeweiligen Hohlrades oder des entsprechenden Planetenradträgers zu bewirken.
  • In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die Drehrichtungsänderungsvorrichtung dazu vorgesehen, dass diese zumindest ein erstes und ein zweites Planetengetriebe mit jeweils einem Sonnenrad, mehreren Planetenrädern, mindestens einem Hohlrad und jeweils mindestens einem Planetenradträger umfasst, wobei der erste Rotor mit dem ersten Sonnenrad und das erste Hohlrad mit dem ersten Antriebsradwirkverbunden ist und dass der zweite Rotor mit dem zweiten Hohlrad und der zweite Planetenradträgermit dem zweiten Antriebsrad wirkverbunden ist, so dass ein gleichsinniger Umlauf der Antriebsräder bewirkbar wird. Durch die Ausgestaltung der Drehrichtungsvorrichtung als Planetengetriebe ist ein besonders effizientes, leistungsfähiges und gewichtsoptimiertes Getriebe bereitgestellt, welches auf die entsprechenden Bedürfnisse des jeweiligen Antriebes anpassbar ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform sind der erste Planetenradträger und das zweite Hohlrad jeweils drehmomentenfest an dem Fahrzeugrahmen abgestützt. Durch die direkte Abstützung des ersten Planetenradträgers und des zweiten Hohlrades an dem Fahrzeugrahmen kann eine besonders gewichtsoptimierte und effiziente Drehmomentübertragung bereitgestellt werden. Weiter vorteilhaft ist, dass die jeweiligen Sonnenräder, Planetenräder, und Hohlräder des ersten und des zweiten Planetengetriebes ein derartiges Übersetzungsverhältnis aufweisen, so dass die wirkverbundenen Antriebsräder jeweils näherungsweise gleichbleibende Raddrehgeschwindigkeiten aufweisen.
  • Weiter vorteilhaft ist der eine Rotor konzentrisch innerhalb des anderen Rotors gelagert, wodurch besonders in Axial- und Radialrichtung eine bauraumoptimierte Getriebeeinheit bereitgestellt ist. Weiter vorteilhaft ist, dass der erste Rotor zumindest teilweise aus einem zylindrischen Grundkörper und der zweite Rotor zumindest teilweise aus einem hohlzylindrischen Grundkörper gebildet ist, so dass der erste Rotor zumindest teilweise axial überlappend in dem zweiten Rotor gelagert ist und dass die Rotorlagereinheit aus erstem und zweitem Rotor zumindest teilweise innerhalb des Fahrzeugrahmens gelagert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist es von Vorteil, dass die elektrische Strombeaufschlagung des jeweiligen Rotors mit einem berührungslosen Kontakt und/oder einem Berührungskontakt ausgebildet ist. Die elektrische Kontaktierung kann beispielsweise über Schleifringe oder Bürstenkontakte bewirkt sein, die jeweils dazu ausgebildet sind, die nötige elektrische Energie zu übertragen.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug umfassend mindestens zwei Antriebsräder, eine elektrische Leistungsbereitstellungsvorrichtung und ein erfindungsgemäßes Fahrzeugantriebssystem gemäß einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele, wobei die jeweilige elektrische Strombeaufschlagung des Fahrzeugantriebes von der elektrischen Leistungsbereitstellungsvorrichtung des Kraftfahrzeuges gespeist wird und dass ein Drehmomentübertrag von dem Radantriebssystem an die jeweiligen Antriebsräder des Kraftfahrzeuges bewirkt wird. Durch die Integration des erfindungsgemäßen Fahrzeugantriebes wird ein besonders effizientes Kraftfahrzeug bereitgestellt, welches zudem einfach zu fertigen ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten erfindungsgemäßen Fahrzeugantriebs nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
    • 2 eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Fahrzeugantriebs nach einem zweiten Ausführungsbeispiel mit einer Drehrichtungsänderungsvorrichtung,
    • 3 eine schematische Schnittdarstellung eines dritten erfindungsgemäßen Fahrzeugantriebs nach einem dritten Ausführungsbeispiel mit zwei Planetengetrieben,
    • 4 eine schematische Schnittdarstellung eines vierten erfindungsgemäßen Fahrzeugantriebs nach einem vierten Ausführungsbeispiel mit zwei elektrischen Kontaktierungen, und
    • 5 eine weitere Ausführungsform in einer zu 1 vergleichbaren Weise.
  • Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele können prinzipiell frei miteinander kombiniert werden.
  • In der 1 ist ein erfindungsgemäßer Fahrzeugantrieb 1 zu erkennen. Der Fahrzeugantrieb 1 wirkt auf ein erstes Antriebsrad 2 und ein zweites Antriebsrad 3 (nur mit Bezugszeichen angedeutet), wobei die Antriebsleistung über einen Elektromotor 4 beaufschlagt wird, welcher einen ersten Rotor 5a und einen zweiten Rotor 5b aufweist. Der Elektromotor 4 erhält seine elektrische Energie, d.h. seinen Strom von einer elektrischen Leistungsbereitstellungsvorrichtung 23. Die gesamte elektrische Strombeaufschlagung ist dabei über die erste Strombeaufschlagung 6 und die zweite Strombeaufschlagung 8 bereitgestellt. Des Weiteren ist eine Drehrichtungsänderungsvorrichtung 9 vorgesehen, die einerseits aus einem Ketten- oder Riementrieb besteht, der eine gleichsinnige Laufrichtung bewirkt, und andererseits aus einem Getriebe mit außenverzahnten Zahnrädern, die eine gegensinnige Laufrichtung bewirken. Der Drehmomentausgang der Drehrichtungsänderungsvorrichtung 9 wirkt direkt auf die hier nicht dargestellten Antriebsräder 2 und 3.
  • Der Elektromotor 4 ist an einen Fahrzeugrahmen 7 drehfest angeflanscht und über diesen drehmomentgestützt gehaltert. Bereits in dieser Ausführungsform ist der erste Rotor 5a konzentrisch innerhalb des zweiten Rotors 5b gelagert. Anders ausgedrückt, weist der zweite Rotor 5b einen hohlzylindrischen Grundkörper auf, welcher den ersten Rotor 5a umschließt bzw. mantelartig umgibt.
  • Die elektrische Leistung wird über einen berührungslosen Kontakt 21 oder einen Berührungskontakt 22 aufgebracht. D.h., dass die Strombeaufschlagung 6 und 8 im Bereich der Kontakte 21 und 22 physisch realisiert wird. Die entsprechenden Kontakte 21, 22 werden so bestromt, dass sich ein gegenläufiges Drehmoment innerhalb des ersten Rotors 5a und des zweiten Rotors 5b ausbildet.
  • Zur Lagerung des ersten Rotors 5a innerhalb des zweiten Rotors 5b können Kugellager, Gleitlager oder hydrodynamische Lagerungen vorgesehen sein.
  • Bezüglich der Drehrichtungsänderungsvorrichtung sind Ketten- oder Riementriebe bekannt oder auch Zahnradantriebe mit Außen- oder Innenverzahnung. Die Drehrichtungsänderungsvorrichtung kann des Weiteren als ein Planetengetriebe 10 ausgeführt sein, welche an unterschiedlichen Drehelementen, also Sonnenrädern11 oder 17, Planetenräder 12 oder 18, Hohlrädern 13 oder 20 oder Planetenradeträgern 14 oder 19, abgestützt ist, um unterschiedliche Abtriebsrichtungen zu realisieren.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, den Elektromotor 4 symmetrisch zwischen den Antriebsrädern 2 und 3 vorzusehen. Die Motorausführungen können symmetrisch zwischen dem Rotor 5a bzw. 5b und dem Stator vorgesehen werden, beispielsweise als Scheibenmotoren. Es ist jedoch auch möglich, unsymmetrische Motorarten vorzusehen, um das Drehmoment wie bei einem Differentialgetriebe zwischen den beiden Abtriebsrädern 2 und 3 zu verteilen. Entsprechend einem Differentialgetriebe erfolgt eine kinematische Kopplung zwischen dem linken Antriebsrad 2 und dem rechten Antriebsrad 3, welches jeweils auf die Straße wirkt.
  • Für gewisse Anwendungsfälle ist ein nicht symmetrischer Elektromotor 4 sogar vorteilhaft, falls die Antriebsleistung zwischen bestimmten als Vorder- und Hinterrad angeordneten Antriebsrädern 2 und 3 in einer (ungleichmäßigen, d.h. Energie unterschiedlich verteilenden) Ausgestaltung verteilt werden soll.
  • Die 2 zeigt eine weitere schematische Darstellung des Fahrzeugantriebs 1, welcher einen ersten Rotor 5a und einen zweiten Rotor 5b aufweist, die jeweils innerhalb des Fahrzeugrahmens 7 ineinander drehbar gelagert sind. Das zweite Antriebsrad 2 der Drehrichtungsänderungsvorrichtung 9 weist dabei eine Drehrichtung auf, die dem ersten Rotor 5a entgegengerichtet ist, welches durch die rotatorischen Pfeile und durch die zugehörigen schematischen Peilspitzen und Pfeilenden neben den jeweiligen Antriebsrädern verdeutlicht ist.
  • Die 3 zeigt eine dritte schematische Darstellung des Fahrzeugantriebs 1 einer weiteren Ausführungsform aufweisend ein Planetengetriebe 10. Das Planetengetriebe 10 weist letztlich ein erstes Planetengetriebe 15 und ein zweites Planetengetriebe 16 auf.
  • Der Fahrzeugantrieb 1 besitzt einen Elektromotor 4 der wie in der in 1 dargestellten Ausführungsform ausgebildet ist, welcher den ersten Rotor 5a und den zweiten Rotor 5b aufweist, wobei der erste Rotor 5a koaxial in dem zweiten Rotor drehbar gelagert ist. Der erste Rotor 5a ist mit dem ersten Sonnenrad 11 des ersten Planetengetriebes 15 drehfest verbunden. Das erste Sonnenrad 11 wirkt drehmomentleitend auf die ersten Planetenräder 12, die drehbar auf dem ersten Planetenradträger 14 gelagert sind. Die ersten Planetenräder 12 wiederum wirken drehmomentleitend auf das erste Hohlrad 13, welches drehfest mit dem ersten Antriebsrad 2 verbunden ist. Der erste Planetenradträger 14 ist an dem Fahrzeugrahmen 7 drehmomentenfest abgestürzt. An den rotatorischen Pfeilen ist ersichtlich, dass zwischen dem ersten Rotor 5a und dem ersten Antriebsrad 2 eine Drehrichtungsumkehr bewirkt ist.
  • Der zweite Rotor 5b ist drehmomentleitend mit dem zweiten Sonnenrad 17 des zweiten Planetengetriebes 16 verbunden. Das zweite Sonnenrad 17 wirkt in Zahneingriff mit den zweiten Planetenrädern 18, die auf dem zweiten Planetenradträger 19 umlaufen. Des Weiteren wirken die Planetenräder 18 in Zahneingriff mit dem zweiten Hohlrad 20, welches an dem Fahrzeugrahmen 7 drehfest abgestürzt ist. Der zweite Planetenradträger 19 wirkt drehmomentleitend mit dem zweiten Antriebsrad 3 zusammen.
  • Die 4 zeigt eine vierte schematische Darstellung des Fahrzeugantriebs 1 in einer weiteren Ausführungsform, der wiederum einen ersten Rotor 5a und einen zweiten Rotor 5b aufweist, die koaxial ineinander gelagert sind. Der erste Rotor 5a wird über eine erste Strombeaufschlagung 6 angesteuert und der zweite Rotor 5b wird über eine zweite Strombeaufschlagung 8 angesteuert, so dass sich zwischen den beiden Rotoren 5a, 5b ein gegeneinander wirkendes Drehmoment ausbildet, welches auf die jeweiligen Antriebsräder wirkt und diese antreibt.
  • In 5 ist eine weitere Ausführungsform wiedergegeben, bei der eine Mechanik 24 analog einer Wankstabilisierung einsetzbar ist. Es gibt eine Lagerung 25, die zwischen dem ersten Rotor 5a und einem nicht dargestellten Chassis vorhanden ist. Zusätzlich gibt es eine Lagerung 26, die zwischen dem Chassis und dem zweiten Rotor 5b angeordnet ist. Eine Zusatzlagerung 27 ist zwischen den beiden Rotoren 5a und 5b vorhanden. Die Rehrichtungsänderungsvorrichtung 9 besitzt in dieser Ausführungsform (nur) ein erstes Rad 28 und ein zweites Rad 29. Das erste Rad 28 besitzt am Außenumfang Z1 Zähne und das zweite Rad 29 besitzt am Außenumfang Z2 Zähne, wobei die Zähne ineinandergreifen. Es wird somit ein Getriebe mit Zahnrädern (Räder 28 und 29) gestellt, welches eine Übersetzung von Z1/Z2 mit Drehrichtungsänderung realisiert. Eine Übersetzung i von ca. 3 - 4 ergibt eine Gesamtübersetzung 6 - 8, wegen der Lagerung des Elektromotors 4. Es wird also ein Faktor 2 in der Übersetzung bereitgestellt. Eine Kontaktierung kann wiederum über Schleifringe erfolgen.
  • Zum nicht dargestellten Antriebsrad 2 kann eine Gelenkwelle vom Rad 29 führen. Dort stellt sich ein bestimmtes Drehmoment für einen ersten Abtrieb ein, wohingegen auf der anderen Seite, also am nicht dargestellten Antriebsrad 3 ein Drehmoment einstellt, dass vom zweiten Rotor 5b kommt und in Gegenrichtung zum ersten Rotor 5a ausgerichtet ist und ebenso über eine Gelenkwelle dorthin leitbar ist bzw. zu einer Radachse leitbar ist. Der zweite Rotor 5b kann als Hohlwelle ausgebildet sein. Stattdessen kann auch eine zusätzliche Welle angeschlossen sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fahrzeugantrieb
    2
    Erstes Antriebsrad
    3
    Zweites Antriebsrad
    4
    Elektromotor
    5a
    Erster Rotor
    5b
    Zweiter Rotor
    6
    Erste Strombeaufschlagung
    7
    Fahrzeugrahmen
    8
    Zweite Strombeaufschlagung
    9
    Drehrichtungsänderungsvorrichtung
    10
    Planetengetriebe
    11
    Erstes Sonnenrad
    12
    Erste Planetenräder
    13
    Erstes Hohlrad
    14
    Erster Planetenradträger
    15
    Erstes Planetengetriebe
    16
    Zweites Planetengetriebe
    17
    Zweites Sonnenrad
    18
    Zweite Planetenräder
    19
    Zweiter Planetenradträger
    20
    Zweites Hohlrad
    21
    Berührungsloser Kontakt
    22
    Berührungskontakt
    23
    Leistungsbereitstellungsvorrichtung
    24
    Mechanik
    25
    Lagerung
    26
    Lagerung
    27
    Zusatzlagerung
    28
    erstes Rad
    29
    zweites Rad
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016221045 A1 [0003]
    • DE 102018130498 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Fahrzeugantrieb (1) zum Rotieren von zwei Antriebsrädern (2, 3), wobei ein Elektromotor (4) vorhanden ist, um wenigstens ein Antriebsrad (2) anzutreiben, wobei der Elektromotor (4) einen ersten Rotor (5a) besitzt, der mit einem ersten Antriebsrad (2) verbunden ist und einen zweiten Rotor (5b) besitzt, der mit dem zweiten Antriebsrad (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei Strombeaufschlagung (6) einer der beiden Rotoren (5a, 5b) eine elektromechanische Kraft zu einem zugeordneten Stator einstellt, die den jeweiligen Rotor (5a, 5b) in Drehbewegung versetzt, wobei der zweite Rotor (5b) den Stator für den ersten Rotor (5a) stellt.
  2. Fahrzeugantrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rotor (5a) den Stator für den zweiten Rotor (b) stellt.
  3. Fahrzeugantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsräder (2, 3) an einem Fahrzeugrahmen (7) eines Kraftfahrzeuges gelagert sind und dass die beiden Rotoren (5a, 5b) zueinander als auch bezüglich des Fahrzeugrahmens (7) frei drehbar ausgeführt sind und dass diese bei einer jeweiligen Strombeaufschlagung (6, 8) ein gegenseitig wirkendes Drehmoment ausbilden, so dass ein Drehmomentübertrag auf die jeweiligen Antriebsräder (2, 3) bewirkt ist.
  4. Fahrzeugantrieb (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Rotoren (5a, 5b) und den Antriebsrädern (2, 3) zumindest eine Drehrichtungsänderungsvorrichtung (9) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, dass die beiden Antriebsräder (2, 3) gleichsinnig umlaufen.
  5. Fahrzeugantrieb (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtungsänderungsvorrichtung (9) durch einen Ketten-, Riementrieb, und/oder durch ein Planetengetriebe (10) ausgebildet ist.
  6. Fahrzeugantrieb (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtungsänderungsvorrichtung (9) zumindest ein erstes und ein zweites Planetengetriebe (15, 16) mit jeweils einem Sonnenrad (11, 17), mehreren Planetenrädern (12, 18), mindestens einem Hohlrad (13, 20) und jeweils mindestens einem Planetenradträger (14, 19) umfasst, wobei der erste Rotor (5a) mit dem ersten Sonnenrad (11) und das erste Hohlrad (13) mit dem ersten Antriebsrad (2) wirkverbunden ist und dass der zweite Rotor (5b) mit dem zweiten Hohlrad (20) und der zweite Planetenradträger (19) mit dem zweiten Antriebsrad (3) wirkverbunden ist, so dass ein gleichsinniger Umlauf der Antriebsräder (2, 3) bewirkbar wird.
  7. Fahrzeugantrieb (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradträger (14) und das zweite Hohlrad (20) jeweils drehmomentenfest an dem Fahrzeugrahmen (7) abgestützt sind.
  8. Fahrzeugantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Rotor (5a) konzentrisch innerhalb des anderen Rotors (5b) gelagert ist.
  9. Fahrzeugantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Strombeaufschlagung (6, 8) des jeweiligen Rotors (5a, 5b) mit einem berührungslosen Kontakt (21) und/oder einem Berührungskontakt (24) ausgebildet ist.
  10. Kraftfahrzeug umfassend mindestens zwei Antriebsräder (2, 3), eine elektrische Leistungsbereitstellungsvorrichtung (23) und ein Fahrzeugantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die jeweilige elektrische Strombeaufschlagung (6, 8) des Fahrzeugantriebes (1) von der elektrischen Leistungsbereitstellungsvorrichtung (23) des Kraftfahrzeuges gespeist wird und dass ein Drehmomentübertrag von dem Radantriebssystem (1) an die jeweiligen Antriebsräder (2, 3) des Kraftfahrzeuges bewirkt wird.
DE102019132082.8A 2019-11-27 2019-11-27 Fahrzeugantrieb mit zwei zueinander drehbaren Rotoren sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrzeugantrieb Pending DE102019132082A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019132082.8A DE102019132082A1 (de) 2019-11-27 2019-11-27 Fahrzeugantrieb mit zwei zueinander drehbaren Rotoren sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrzeugantrieb

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019132082.8A DE102019132082A1 (de) 2019-11-27 2019-11-27 Fahrzeugantrieb mit zwei zueinander drehbaren Rotoren sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrzeugantrieb

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019132082A1 true DE102019132082A1 (de) 2021-05-27

Family

ID=75784750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019132082.8A Pending DE102019132082A1 (de) 2019-11-27 2019-11-27 Fahrzeugantrieb mit zwei zueinander drehbaren Rotoren sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrzeugantrieb

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019132082A1 (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005057930B4 (de) Antriebssystem von Hybridfahrzeugen
WO2014124640A2 (de) Antriebsvorrichtung für ein fahrzeug
DE102015208825A1 (de) Antriebsanordnung für ein Fahrzeug mit schaltbarem Getriebestufenabschnitt sowie Fahrzeug mit der Antriebsanordnung
DE102009054358A1 (de) Elektrisch verstellbares Getriebe mit modularem Aufbau
WO2021078892A1 (de) Getriebe, antriebsstrang und fahrzeug mit getriebe
DE102019110044A1 (de) Schalteinrichtung für ein hybrides Antriebssystem eines Kraftfahrzeuges; Antriebssystem sowie Kraftfahrzeug
DE102016221016A1 (de) Differentialgetriebe für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Differentialgetriebes für ein Kraftfahrzeug
DE102019119954A1 (de) Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit gemeinsamen starren Hohlrad und gemeinsamen starren Planetenradträger
DE102019116360A1 (de) Planetengetriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102020200123A1 (de) Stirnraddifferential und Antriebssystem
WO2014044277A1 (de) Getriebeanordnung
DE102018205126B4 (de) Torque Vectoring-Überlagerungseinheit für ein Differenzialausgleichsgetriebe
DE102021208545A1 (de) Getriebe für ein Fahrzeug sowie Antriebsstrang mit einem solchen Getriebe
DE102019132082A1 (de) Fahrzeugantrieb mit zwei zueinander drehbaren Rotoren sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrzeugantrieb
DE102005010138A1 (de) Hybridantrieb
DE102019120145A1 (de) Hybridgetriebeanordnung mit Standklimatisierung
DE102017129589A1 (de) Umlaufräderdifferential
DE202005003577U1 (de) Hybridantrieb
WO2018197126A1 (de) Getriebe für ein kraftfahrzeug
DE102021208546B3 (de) Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit einer Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit
DE102018207992A1 (de) Getriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102021210740B3 (de) Getriebe für ein Fahrzeug sowie Antriebsstrang mit einem solchen Getriebe
DE102022206034A1 (de) Getriebe für einen Antriebsstrang
DE102021129370A1 (de) Exzentergetriebe, Generatormodul mit dem Exzentergetriebe sowie Fahrzeug mit dem Generatormodul
DE102021208543A1 (de) Getriebe für ein Fahrzeug sowie Antriebsstrang mit einem solchen Getriebe

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed