DE102019212057A1 - Drive train for a motor vehicle with a longitudinally arranged internal combustion engine and permanent rear axle drive - Google Patents

Drive train for a motor vehicle with a longitudinally arranged internal combustion engine and permanent rear axle drive Download PDF

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Abstract

Antriebsstrang (1) für ein Kraftfahrzeug umfassend eine permanent angetriebene Hinterachsanordnung (2), eine wahlweise angetriebene Vorderachsanordnung (3), eine längs zu einer Fahrtrichtung angeordnete Verbrennungskraftmaschine (4), eine Hauptgetriebeanordnung (5), wobei die Hauptgetriebeanordnung (5) antriebswirksam mit der Verbrennungskraftmaschine (4) verbunden oder verbindbar ist, und eine Verteilergetriebeanordnung (6), wobei die Verteilergetriebeanordnung (6) eine elektrische Maschine (7), eine erste Eingangswelle (8) und zwei Ausgangswellen, nämlich eine erste Ausgangswelle (9) und eine zweite Ausgangswelle (10), aufweist, wobei die erste Eingangswelle (8) antriebswirksam mit der Hauptgetriebeanordnung (5), die erste Ausgangswelle (9) antriebwirksam mit der Hinterachsanordnung (2) und die zweite Ausgangswelle (10) antriebswirksam mit der Vorderachsanordnung (3) verbunden ist, wobei die erste Eingangswelle (8), die erste Ausgangswelle (9) und die zweite Ausgangswelle (10) koaxial zueinander angeordnet sind.Drive train (1) for a motor vehicle comprising a permanently driven rear axle arrangement (2), an optionally driven front axle arrangement (3), an internal combustion engine (4) arranged longitudinally to a direction of travel, a main transmission arrangement (5), the main transmission arrangement (5) being operative with the Internal combustion engine (4) is connected or connectable, and a transfer case arrangement (6), the transfer case arrangement (6) having an electrical machine (7), a first input shaft (8) and two output shafts, namely a first output shaft (9) and a second output shaft (10), wherein the first input shaft (8) is drivingly connected to the main transmission arrangement (5), the first output shaft (9) drivingly connected to the rear axle arrangement (2) and the second output shaft (10) is drivingly connected to the front axle arrangement (3) wherein the first input shaft (8), the first output shaft (9) and the second output shaft (10) are coaxial l are arranged to each other.

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug umfassend eine permanent angetriebene Hinterachsanordnung, eine wahlweise angetriebene Vorderachsanordnung, eine längs zu einer Fahrtrichtung angeordnete Verbrennungskraftmaschine, eine Hauptgetriebeanordnung, wobei die Hauptgetriebeanordnung antriebswirksam mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden oder verbindbar ist, und eine Verteilergetriebeanordnung, wobei die Verteilergetriebeanordnung eine elektrische Maschine, eine erste Eingangswelle und zwei Ausgangswellen, nämlich eine erste Ausgangswelle und eine zweite Ausgangswelle, aufweist, wobei die erste Eingangswelle antriebswirksam mit dem Hauptgetriebe, die erste Ausgangswelle antriebwirksam mit der Hinterachsanordnung und die zweite Ausgangswelle antriebswirksam mit der Vorderachsanordnung verbunden ist.The present invention relates to a drive train for a motor vehicle comprising a permanently driven rear axle arrangement, an optionally driven front axle arrangement, an internal combustion engine arranged longitudinally to a direction of travel, a main transmission arrangement, wherein the main transmission arrangement is drivingly connected or connectable to the internal combustion engine, and a transfer case arrangement, wherein the transfer case arrangement an electric machine, a first input shaft and two output shafts, namely a first output shaft and a second output shaft, wherein the first input shaft is drivingly connected to the main transmission, the first output shaft drivingly connected to the rear axle assembly and the second output shaft drivingly connected to the front axle assembly.

Stand der TechnikState of the art

In einer Kraftfahrzeugarchitektur mit längs zu einer Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs angeordneter Verbrennungskraftmaschine und permanentem Hinterachsantrieb, d.h. die Hinterachse des Kraftfahrzeugs stellt die Primärachse dar, kann man als Allradgetriebe ein sogenanntes „hybridisiertes Verteilergetriebe“ verwenden. Dieses basiert auf einem Leistungssummierungsgetriebe gekoppelt mit einer elektrischen Maschine zum variablen Stellen des Drehmoments an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs, nämlich der Sekundärachse.In a motor vehicle architecture with an internal combustion engine arranged lengthways to a direction of travel of the motor vehicle and a permanent rear axle drive, i.e. the rear axle of the motor vehicle represents the primary axle, a so-called "hybridized transfer case" can be used as an all-wheel drive. This is based on a power summation transmission coupled with an electric machine for variable setting of the torque on the front axle of the motor vehicle, namely the secondary axle.

Die vorteilhafte Funktionalität liegt im „4WD-Mode“ in einer voll variablen Drehmomentverteilung zwischen der Primär- und der Sekundärachse, unabhängig von üblichen Drehzahldifferenzen zwischen den beiden Achsen. Darüber hinaus besteht durch Umschaltung in einen „2WD-Mode“ die Möglichkeit zur Rekuperation von Bremsleistung oder sogar ein eingeschränkter rein elektrischer Fahrbetrieb.The advantageous functionality in "4WD mode" is a fully variable torque distribution between the primary and secondary axles, regardless of the usual speed differences between the two axles. In addition, by switching to a "2WD mode" there is the possibility of recuperation of braking power or even restricted purely electric driving.

In bekannten Anordnungen eines solchen hybridisierten Verteilergetriebes ist die vom Hauptgetriebe des Kraftfahrzeugantriebsstranges kommende Eintriebswelle zu einer Kardanwelle der Hinterachse koaxial angeordnet, eine Kardanwelle zur Vorderachse aber parallel zur Kardanwelle der Hinterachse angeordnet („Offset-Anordnung“).In known arrangements of such a hybridized transfer case, the input shaft coming from the main gearbox of the motor vehicle drive train is arranged coaxially to a cardan shaft of the rear axle, while a cardan shaft to the front axle is arranged parallel to the cardan shaft of the rear axle (“offset arrangement”).

Will man nun aber eine spezielle Längsmotor-Architektur mit koaxialen Anordnungen der Kardanwellen zu Vorder- und Hinterachsgetriebe sowie einer dazu koaxialen vom Hauptgetriebe des Kraftfahrzeugantriebsstranges kommenden Eintriebswelle mit einem solchen hybridisierten Verteilergetriebe ausstatten, steht man vor dem Problem die bekannten „Offset-Anordnungen“ nicht verwenden zu können.However, if you want to equip a special longitudinal engine architecture with coaxial arrangements of the cardan shafts to the front and rear axle gears as well as a coaxial input shaft coming from the main gearbox of the motor vehicle drive train with such a hybridized transfer case, you are faced with the problem of not using the known "offset arrangements" to be able to.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug anzugeben in dem ein oben beschriebenes hybridisiertes Verteilergetriebe mit einer koaxialen Anordnung der Schnittstellen-Wellen, nämlich der Welle vom Hauptgetriebe kommend, der Welle zur Hinterachse und der Welle zur Vorderachse des Kraftfahrzeugs, realisiert ist, wobei diese Realisierung unter möglichst geringem Bauraum- sowie Bauteilaufwand unter Erhaltung einer höchstmöglichen Funktionalität erfolgt.It is an object of the invention to provide a drive train for a motor vehicle in which an above-described hybridized transfer case with a coaxial arrangement of the interface shafts, namely the shaft coming from the main transmission, the shaft to the rear axle and the shaft to the front axle of the motor vehicle, is realized, this implementation takes place with the least possible installation space and component expenditure while maintaining the highest possible functionality.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug umfassend eine permanent angetriebene Hinterachsanordnung, eine wahlweise angetriebene Vorderachsanordnung, eine längs zu einer Fahrtrichtung angeordnete Verbrennungskraftmaschine, eine Hauptgetriebeanordnung, wobei die Hauptgetriebeanordnung antriebswirksam mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden oder verbindbar ist, und eine Verteilergetriebeanordnung, wobei die Verteilergetriebeanordnung eine elektrische Maschine, eine erste Eingangswelle und zwei Ausgangswellen, nämlich eine erste Ausgangswelle und eine zweite Ausgangswelle, aufweist, wobei die erste Eingangswelle antriebswirksam mit der Hauptgetriebeanordnung, die erste Ausgangswelle antriebwirksam mit der Hinterachsanordnung und die zweite Ausgangswelle antriebswirksam mit der Vorderachsanordnung verbunden ist, wobei die erste Eingangswelle, die erste Ausgangswelle und die zweite Ausgangswelle koaxial zueinander angeordnet sind.The object is achieved by a drive train for a motor vehicle comprising a permanently driven rear axle arrangement, an optionally driven front axle arrangement, an internal combustion engine arranged longitudinally to a direction of travel, a main transmission arrangement, the main transmission arrangement being drive-effectively connected or connectable to the internal combustion engine, and a transfer case arrangement, wherein the transfer case arrangement has an electrical machine, a first input shaft and two output shafts, namely a first output shaft and a second output shaft, the first input shaft being drivingly connected to the main transmission arrangement, the first output shaft drivingly connected to the rear axle arrangement and the second output shaft drivingly connected to the front axle arrangement wherein the first input shaft, the first output shaft and the second output shaft are arranged coaxially with each other.

Der erfindungsgemäße Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug weist eine Hinterachsanordnung, eine Vorderachsanordnung, eine Verbrennungskraftmaschine, eine Hauptgetriebeanordnung sowie eine Verteilergetriebeanordnung auf.The drive train according to the invention for a motor vehicle has a rear axle arrangement, a front axle arrangement, an internal combustion engine, a main transmission arrangement and a transfer case arrangement.

Unter der Begrifflichkeit „Hinterachsanordnung“ ist eine Anordnung zu verstehen, die neben einer Hinterachse weitere dieser Achse zuordenbare Komponenten, wie beispielsweise ein Hinterachsgetriebe, eine hintere Kardanwelle, etc., umfasst.The term “rear axle arrangement” is to be understood as meaning an arrangement which, in addition to a rear axle, includes further components that can be assigned to this axle, such as a rear axle drive, a rear cardan shaft, etc.

Unter der Begrifflichkeit „Vorderachsanordnung“ ist eine Anordnung zu verstehen, die neben einer Vorderachse weitere dieser Achse zuordenbare Komponenten, wie beispielsweise ein Vorderachsgetriebe, eine vordere Kardanwelle, etc., umfasst.The term “front axle arrangement” is understood to mean an arrangement which, in addition to a front axle, includes further components that can be assigned to this axle, such as a front axle drive, a front cardan shaft, etc.

Die Verbrennungskraftmaschine ist erfindungsgemäß längs zu einer Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnet.According to the invention, the internal combustion engine is arranged along a direction of travel of the motor vehicle.

Die Hauptgetriebeanordnung dient der Übersetzung des von der Verbrennungskraftmaschine kommenden Drehmoments und ist mit der Verbrennungskraftmaschine antriebswirksam verbunden oder verbindbar.The main gear arrangement is used to translate the torque coming from the internal combustion engine and is connected or can be connected to the internal combustion engine in a driving manner.

Die Verteilergetriebeanordnung umfasst erfindungsgemäß eine elektrische Maschine, eine erste Eingangswelle und zwei Ausgangswellen, nämlich eine erste Ausgangswelle und eine zweite Ausgangswelle. Die erfindungsgemäße Verteilergetriebeanordnung ist als ein hybridisiertes Verteilergetriebe zu verstehen.According to the invention, the transfer case arrangement comprises an electrical machine, a first input shaft and two output shafts, namely a first output shaft and a second output shaft. The transfer case arrangement according to the invention is to be understood as a hybridized transfer case.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die erste Eingangswelle antriebswirksam mit der Hauptgetriebeanordnung, die erste Ausgangswelle antriebwirksam mit der Hinterachsanordnung und die zweite Ausgangswelle antriebswirksam mit der Vorderachsanordnung verbunden, wobei die erste Eingangswelle, die erste Ausgangswelle und die zweite Ausgangswelle koaxial zueinander angeordnet sind.According to the present invention, the first input shaft is drivingly connected to the main transmission arrangement, the first output shaft drivingly connected to the rear axle arrangement and the second output shaft drivingly connected to the front axle arrangement, the first input shaft, the first output shaft and the second output shaft being arranged coaxially to one another.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben.Further developments of the invention are given in the dependent claims, the description and the accompanying drawings.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist die erste Eingangswelle als eine Hohlwelle ausgebildet und die zweite Ausgangswelle ist teilweise innerhalb der ersten Eingangswelle angeordnet.In a particularly preferred embodiment of the present invention, the first input shaft is designed as a hollow shaft and the second output shaft is partially arranged within the first input shaft.

Die Verteilergetriebeanordnung weist vorzugsweise ein Reduktionsgetriebe, ein Leistungssummiergetriebe sowie eine Schalteinheit auf, wobei die Schalteinheit funktionswirksam zwischen dem Reduktionsgetriebe und dem Leistungssummiergetriebe verbaut ist.
Die elektrische Maschine ist vorzugweise über eine zweite Eingangswelle antriebswirksam mit dem Reduktionsgetriebe der Verteilergetriebeanordnung verbunden.The transfer case arrangement preferably has a reduction gear, a power summing gear and a shift unit, the shift unit being functionally installed between the reduction gear and the power summing gear.
The electrical machine is preferably connected to the reduction gear of the transfer case arrangement in a driving manner via a second input shaft.

Bevorzugt ist dabei die zweite Eingangswelle im Wesentlichen parallel zu der ersten Eingangswelle, der ersten Ausgangswelle und der zweiten Ausgangswelle angeordnet.The second input shaft is preferably arranged essentially parallel to the first input shaft, the first output shaft and the second output shaft.

Besonders bevorzugt ist das Leistungssummiergetriebe als ein Planetenradgetriebe ausgebildet, wobei das Planetenradgetriebe zwei Sonnenräder, nämlich ein erstes Sonnenrad und ein zweites Sonnenrad, zumindest ein Doppelplanetenrad und einen das Doppelplanetenrad tragenden Planetenradträger aufweist.Particularly preferably, the power summing gear is designed as a planetary gear, the planetary gear having two sun gears, namely a first sun gear and a second sun gear, at least one double planetary gear and a planetary gear carrier carrying the double planetary gear.

Der Planetenradträger ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass er fest mit der ersten Eingangswelle und der ersten Ausgangswelle verbunden ist. Die Leistung an die Hinterachsanordnung wird somit über den Planetenradträger des Leistungssummiergetriebes übertragen.The planet carrier is preferably designed in such a way that it is firmly connected to the first input shaft and the first output shaft. The power to the rear axle arrangement is thus transmitted via the planetary gear carrier of the power summing gear.

Das zweite Sonnenrad ist vorzugsweise fest mit der zweiten Ausgangswelle verbunden. Die Leistung an die Vorderachsanordnung wird somit über das zweite Sonnenrad des Leistungssummiergetriebes übertragen.The second sun gear is preferably firmly connected to the second output shaft. The power to the front axle arrangement is thus transmitted via the second sun gear of the power summing gear.

Besonders bevorzugt ist die Schalteinheit zwischen drei Schaltstellungen, nämlich einer ersten Schaltstellung, einer zweiten Schaltstellung und einer dritten Schaltstellung, schaltbar ausgebildet.The switching unit is particularly preferably designed to be switchable between three switching positions, namely a first switching position, a second switching position and a third switching position.

Die Schalteinheit weist vorzugsweise zwei formschlüssige Verbindungen oder eine formschlüssige Verbindung und eine reibschlüssige Verbindung auf. Weiterhin weist die Schalteinheit vorzugsweise eine Aktuatoreinheit auf.The switching unit preferably has two positive connections or one positive connection and one frictional connection. Furthermore, the switching unit preferably has an actuator unit.

Bevorzugt ist über die Schalteinheit in der ersten Schaltstellung die elektrische Maschine antriebswirksam mit dem ersten Sonnenrad des Leistungssummiergetriebes verbunden.In the first switching position, the electrical machine is preferably connected to the first sun gear of the power summing gear so as to drive it through the switching unit.

Weiterhin bevorzugt ist über die Schalteinheit in der zweiten Schaltstellung die elektrische Maschine antriebswirksam mit der ersten Eingangswelle der Verteilergetriebeanordnung verbunden.Furthermore, in the second shift position, the electrical machine is preferably connected to the first input shaft of the transfer case arrangement in a driving manner via the shift unit.

Weiterhin bevorzugt ist über die Schalteinheit in der dritten Schaltstellung die elektrische Maschine weder mit dem ersten Sonnenrad noch mit der ersten Eingangswelle verbunden und vollständig vom Antriebsstrang abgekoppelt.Furthermore, the electrical machine is preferably connected neither to the first sun gear nor to the first input shaft via the switching unit in the third switching position and is completely decoupled from the drive train.

FigurenlisteFigure list

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

  • 1 zeigt schematisch einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug.
  • 2 zeigt schematisch eine erste Ausführungsvariante einer Verteilergetriebeanordnung.
  • 3 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsvariante einer Verteilergetriebeanordnung.
  • 4 zeigt schematisch eine erste Ausführungsvariante einer Schalteinheit.
  • 5 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsvariante einer Schalteinheit.
  • 6 zeigt schematisch eine dritte Ausführungsvariante einer Schalteinheit.
The invention is described below by way of example with reference to the drawings.
  • 1 shows schematically a drive train for a motor vehicle.
  • 2 shows schematically a first variant embodiment of a transfer case arrangement.
  • 3 shows schematically a second embodiment of a transfer case arrangement.
  • 4th shows schematically a first embodiment of a switching unit.
  • 5 shows schematically a second embodiment of a switching unit.
  • 6th shows schematically a third variant embodiment of a switching unit.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

1 zeigt schematisch einen Antriebsstrang 1 eines Kraftfahrzeugs entsprechend der vorliegenden Erfindung. Der Antriebsstrang 1 weist eine permanent angetriebene Hinterachsanordnung 2, eine wahlweise angetriebene Vorderachsanordnung 3, eine längs zu einer Fahrtrichtung angeordnete Verbrennungskraftmaschine 4, eine Hauptgetriebeanordnung 5 und eine Verteilergetriebeanordnung 6 auf. 1 shows schematically a drive train 1 of a motor vehicle according to the present invention. The drive train 1 has a permanently driven rear axle assembly 2 , an optionally driven front axle arrangement 3 , an internal combustion engine arranged along a direction of travel 4th , a main gear assembly 5 and a transfer case assembly 6th on.

Die Hauptgetriebeanordnung 5 ist antriebswirksam mit der Verbrennungskraftmaschine 4 verbunden.The main gear arrangement 5 is effective as a drive with the internal combustion engine 4th connected.

Die Verteilergetriebeanordnung 6 ist als ein „hybridisiertes Verteilergetriebe“ ausgebildet und weist eine elektrische Maschine 7, ein Leistungssummiergetriebe 12, ein Reduktionsgetriebe 11 sowie eine Schalteinheit 13 auf. Zudem weist die Verteilergetriebeanordnung 6 eine Vielzahl von Schnittstellen-Wellen auf, nämlich eine erste Eingangswelle 8, eine erste Ausgangswelle 9 und eine zweite Ausgangswelle 10.The transfer case assembly 6th is designed as a "hybridized transfer case" and has an electrical machine 7th , a power summing gear 12 , a reduction gear 11 as well as a switching unit 13 on. In addition, the transfer case arrangement 6th a plurality of interface shafts, namely a first input shaft 8th , a first output shaft 9 and a second output shaft 10 .

Die erste Eingangswelle 8 ist eine von der Hauptgetriebeanordnung 5 des Antriebsstrangs 1 des Kraftfahrzeugs kommende Eingangswelle und ist antriebswirksam mit der Hauptgetriebeanordnung 5 verbunden. Die erste Ausgangswelle 9 ist antriebwirksam mit der Hinterachsanordnung 2 des Antriebsstrangs 1 des Kraftfahrzeugs verbunden. Die zweite Ausgangswelle 10 ist antriebswirksam mit der Vorderachsanordnung 3 des Antriebsstrangs 1 des Kraftfahrzeugs verbunden Die erste Eingangswelle 8, die erste Ausgangswelle 9 und die zweite Ausgangswelle 10 sind koaxial zueinander angeordnet.The first input shaft 8th is one of the main gear assembly 5 of the drive train 1 of the motor vehicle coming input shaft and is effective for driving with the main transmission arrangement 5 connected. The first output wave 9 is effective as a drive with the rear axle arrangement 2 of the drive train 1 of the motor vehicle connected. The second output shaft 10 is effective in driving with the front axle arrangement 3 of the drive train 1 of the motor vehicle connected The first input shaft 8th , the first output shaft 9 and the second output shaft 10 are arranged coaxially to one another.

Die elektrische Maschine 7 ist eine mit 48V betriebene elektrische Maschine. Die elektrische Maschine 7 soll durch Stützen am Leistungssummiergetriebe 12 einen Teil der Gesamtleistung der Verbrennungskraftmaschine 4 zur Vorderachsanordnung 3 abzweigen. Dies ermöglicht eine vollvariable Drehmomentverteilung zwischen den beiden Antriebsachsen, nämlich der Vorderachse 25 und der Hinterachse 24, des Kraftfahrzeugs mit einer hohen Genauigkeit.The electric machine 7th is an electrical machine operated with 48V. The electric machine 7th should be supported by the power summing gear 12 part of the total output of the internal combustion engine 4th for the front axle arrangement 3 branch off. This enables fully variable torque distribution between the two drive axles, namely the front axle 25th and the rear axle 24 , of the motor vehicle with a high accuracy.

Die Schalteinheit 13 ist zwischen dem Reduktionsgetriebe 11 und dem Leistungssummiergetriebe 12 der Verteilergetriebeanordnung 6 verbaut. Die Schalteinheit 13 ist zwischen drei Schaltstellungen, nämlich einer ersten Schaltstellung, einer zweiten Schaltstellung und einer dritten Schaltstellung, schaltbar. Über die erste Schaltstellung der Schalteinheit 13 wird ein erster Betriebszustand des Antriebsstranges 1, nämlich 4WD/TV, über die zweite Schaltstellung der Schalteinheit 13 wird ein zweiter Betriebszustand des Antriebsstranges 1, nämlich REC/EV, und über die dritte Schaltstellung der Schalteinheit 13 wird ein dritter Betriebszustand des Antriebsstranges 1, nämlich DEC, realisiert.The switching unit 13 is between the reduction gear 11 and the power summing gear 12 the transfer case assembly 6th installed. The switching unit 13 can be switched between three switching positions, namely a first switching position, a second switching position and a third switching position. Via the first switching position of the switching unit 13 becomes a first operating state of the drive train 1 , namely 4WD / TV, via the second switching position of the switching unit 13 becomes a second operating state of the drive train 1 , namely REC / EV, and via the third switching position of the switching unit 13 becomes a third operating state of the drive train 1 , namely DEC.

Die Abkürzung „4WD“ steht für „Four Wheel Drive“, also einen Allradbetrieb eines Kraftfahrzeugs. Die Abkürzung „TV“ steht für „Torque Vectoring“, also das gezielte Verschieben eines Drehmoments beispielsweise zwischen einer Vorder- und einer Hinterachse. Die Abkürzung „DEC“ steht Für „Decoupled“, also einem abgekoppelten Zustand einer elektrischen Maschine. Die Abkürzung „REC“ steht für „Re cuperation“, also einem Betriebszustand in dem Bremsenergie zurückgewonnen wird. Die Abkürzung „EV“ steht für „Electric Drive“, also einem rein elektrischen Betrieb eines Kraftfahrzeugs.The abbreviation “4WD” stands for “Four Wheel Drive”, ie all-wheel drive of a motor vehicle. The abbreviation “TV” stands for “Torque Vectoring”, ie the targeted shifting of a torque, for example between a front and a rear axle. The abbreviation "DEC" stands for "Decoupled", ie a decoupled state of an electrical machine. The abbreviation “REC” stands for “regeneration”, ie an operating state in which braking energy is recovered. The abbreviation "EV" stands for "Electric Drive", ie a purely electrical operation of a motor vehicle.

In 2 ist eine erste Ausführungsvariante der Verteilergetriebeanordnung 6 des Antriebsstranges 1 dargestellt.In 2 is a first variant of the transfer case arrangement 6th of the drive train 1 shown.

Die erste Eingangswelle 8 ist eine von der Hauptgetriebeanordnung 5 des Antriebsstrangs 1 des Kraftfahrzeugs kommende Eingangswelle und ist antriebswirksam mit der Hauptgetriebeanordnung 5 verbunden, d.h. über die erste Eingangswelle 8 wird Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine 4 über die Hauptgetriebeanordnung 5 in die Verteilergetriebeanordnung 6 eingeleitet.The first input shaft 8th is one of the main gear assembly 5 of the drive train 1 of the motor vehicle coming input shaft and is effective for driving with the main transmission arrangement 5 connected, ie via the first input shaft 8th becomes torque from the internal combustion engine 4th via the main gear assembly 5 into the transfer case assembly 6th initiated.

Die erste Ausgangswelle 9 ist antriebwirksam mit der Hinterachsanordnung 2 des Antriebsstrangs 1 des Kraftfahrzeugs verbunden. Die Hinterachsanordnung 2 umfasst die Hinterachse 24 des Kraftfahrzeugs. Die Hinterachse 24 des Kraftfahrzeugs ist als Primärachse ausgebildet, d.h. sie wird permanent angetrieben.The first output wave 9 is effective as a drive with the rear axle arrangement 2 of the drive train 1 of the motor vehicle connected. The rear axle arrangement 2 includes the rear axle 24 of the motor vehicle. The rear axle 24 of the motor vehicle is designed as a primary axle, ie it is permanently driven.

Die zweite Ausgangswelle 10 ist antriebswirksam mit der Vorderachsanordnung 3 des Antriebsstrangs 1 des Kraftfahrzeugs verbunden. Die Vorderachsanordnung 3 umfasst die Vorderachse 25 des Kraftfahrzeugs. Die Vorderachse 25 des Kraftfahrzeugs ist als Sekundärachse ausgebildet, d.h. sie wird wahlweise angetrieben.The second output shaft 10 is effective in driving with the front axle arrangement 3 of the drive train 1 of the motor vehicle connected. The front axle arrangement 3 includes the front axle 25th of the motor vehicle. The front axle 25th of the motor vehicle is designed as a secondary axle, ie it is optionally driven.

Die erste Eingangswelle 8, die erste Ausgangswelle 9 und die zweite Ausgangswelle 10 sind koaxial auf einer Hauptachse 23 der Verteilergetriebeanordnung 6 angeordnet.The first input shaft 8th , the first output shaft 9 and the second output shaft 10 are coaxial on a main axis 23 the transfer case assembly 6th arranged.

Das Leistungssummiergetriebe 12 der Verteilergetriebeanordnung 6 ist im Wesentlichen an der Hauptachse 23 der Verteilergetriebeanordnung 6 angeordnet. Das Leistungssummiergetriebe 12 ist als Planetenradgetriebe ausgebildet und umfasst ein erstes Sonnenrad 15, ein zweites Sonnenrad 16 und einen Planetenradträger 18, der zumindest ein Doppelplanetenrad 17 trägt.The power summing gear 12 the transfer case assembly 6th is essentially on the main axis 23 the transfer case assembly 6th arranged. The power summing gear 12 is designed as a planetary gear and comprises a first sun gear 15th , a second sun gear 16 and a planet carrier 18th , the at least one double planetary gear 17th wearing.

Der Planetenradträger 18 ist derart ausgebildet, dass er fest mit der ersten Eingangswelle 8 und der ersten Ausgangswelle 9 verbunden ist. Das über die erste Eingangswelle 8 eingeleitete von der Verbrennungskraftmaschine 4 kommende Drehmoment kann so zum Teil oder als Ganzes über den Planetenradträger 18 des Leistungssummiergetriebes 12 an die Hinterachsanordnung 2 weitergeleitet werden.The planet carrier 18th is designed such that it is fixed to the first input shaft 8th and the first output shaft 9 connected is. That about the first input shaft 8th introduced by the internal combustion engine 4th The coming torque can be partially or entirely via the planetary gear carrier 18th of the power summing gear 12 to the rear axle arrangement 2 to get redirected.

Das Doppelplanetenrad 17 weist ein erstes Planetenrad 17' und ein zweites Planetenrad 17" auf, wobei das erste Planetenrad 17' mit dem ersten Sonnenrad 15 und das zweite Planetenrad 17" mit dem zweiten Sonnenrad 16 im Dreheingriff steht.The double planetary gear 17th has a first planet gear 17 ' and a second planet gear 17 " on, being the first planet gear 17 ' with the first sun gear 15th and the second planetary gear 17 " with the second sun gear 16 is in rotary engagement.

Das zweite Sonnenrad 16 ist fest mit der zweiten Ausgangswelle 10 der Verteilergetriebeanordnung 6 verbunden.The second sun gear 16 is fixed to the second output shaft 10 the transfer case assembly 6th connected.

Die elektrische Maschine 7 der Verteilergetriebeanordnung 6 ist über eine zweite Eingangswelle 14 antriebswirksam mit dem Reduktionsgetriebe 11 verbunden. Die zweite Eingangswelle 14 ist parallel zu der ersten Eingangswelle 8, der ersten Ausgangswelle 9 und der zweiten Ausgangswelle 10 der Verteilergetriebeanordnung 6, d.h. parallel zu der Hauptachse 23 der Verteilergetriebeanordnung 6, angeordnet.The electric machine 7th the transfer case assembly 6th is via a second input shaft 14th effective drive with the reduction gear 11 connected. The second input shaft 14th is parallel to the first input shaft 8th , the first output shaft 9 and the second output shaft 10 the transfer case assembly 6th , ie parallel to the main axis 23 the transfer case assembly 6th , arranged.

Die in 2 dargestellte erste Ausführungsvariante einer Verteilergetriebeanordnung 6 ist dadurch charakterisiert, dass das Reduktionsgetriebe 11 in Bezug auf die Gesamtarchitektur des Antriebsstrangs 1 „vor“ dem Leistungssummiergetriebe 12 angeordnet ist. Die Schalteinheit 13 ist im Wesentlichen an einer Hauptachse 23 der Verteilergetriebeanordnung 6 zwischen dem Reduktionsgetriebe 11 und dem Leistungssummiergetriebe 12 angeordnet.In the 2 illustrated first variant of a transfer case arrangement 6th is characterized by the fact that the reduction gear 11 in relation to the overall architecture of the powertrain 1 "Before" the power summing gear 12 is arranged. The switching unit 13 is essentially on a main axis 23 the transfer case assembly 6th between the reduction gear 11 and the power summing gear 12 arranged.

Die elektrische Maschine 7 treibt in eine erste Stufe 26 des Reduktionsgetriebes 11 ein, die wiederum eine zweite Stufe 27 des Reduktionsgetriebes 11 antreibt. Die zweite Stufe 27 ist antriebswirksam mit einem Antriebsrad 22 verbunden. Das erste Sonnenrad 15 ist über die Schalteinheit 13 in der ersten Schaltstellung mit dem Reduktionsgetriebe 11 verbunden, genauer ist das erste Sonnenrad 15 über die Schalteinheit 13 in der ersten Schaltstellung antriebswirksam mit dem Antriebsrad 22, das mit der zweiten Stufe 27 des Reduktionsgetriebes 11 antriebswirksam verbunden ist, verbunden.The electric machine 7th drives into a first stage 26th of the reduction gear 11 one, which in turn is a second tier 27 of the reduction gear 11 drives. The second stage 27 is effective as a drive with a drive wheel 22nd connected. The first sun gear 15th is via the switching unit 13 in the first shift position with the reduction gear 11 connected, more precisely is the first sun gear 15th via the switching unit 13 in the first switching position effective for driving with the drive wheel 22nd , that with the second stage 27 of the reduction gear 11 is drivingly connected connected.

Das Drehmoment der elektrischen Maschine 7 wird durch das Reduktionsgetriebe 11 so übersetzt, dass ein Stützmoment am ersten Sonnenrad 15 des Leistungssummierungsgetriebes 12 anliegt, um ein gewünschtes Drehmoment an das zweite Sonnenrad 16 und damit an die Vorderachsanordnung 3 abzuzweigen. Das Stützmoment seitens der elektrischen Maschine 7 wird an dem Antriebsrad 22 des Reduktionsgetriebes 11 zur Verfügung gestellt. Die Höhe des Stützmomentes an dem ersten Sonnenrad 15 wirkt über das Doppelplanetenrad 17 auf das zweite Sonnenrad 16 und bestimmt die Größe des von der ersten Eingangswelle 8 abgezweigten Drehmoments.The torque of the electric machine 7th is through the reduction gear 11 translated so that a supporting moment on the first sun gear 15th of the power summation gear 12 applied to a desired torque on the second sun gear 16 and thus to the front axle arrangement 3 branch off. The supporting moment from the electrical machine 7th is on the drive wheel 22nd of the reduction gear 11 made available. The amount of support torque on the first sun gear 15th works via the double planetary gear 17th on the second sun gear 16 and determines the size of the first input shaft 8th branched torque.

Im Leistungssummiergetriebe 12 wird entsprechend den vorliegenden Drehzahlverhältnissen und Drehmomenten die von der ersten Eingangswelle 8 abgezweigte Leistung und die von der elektrischen Maschine 7 aufgebrachte Leistung zusammengeführt und über die zweite Ausgangswelle 10 an die Vorderachsanordnung 3 abgegeben.In the power summing gear 12 becomes that of the first input shaft according to the existing speed ratios and torques 8th branched power and that of the electrical machine 7th Applied power combined and via the second output shaft 10 to the front axle arrangement 3 submitted.

Da im Leistungssummiergetriebe 12 die Drehzahlverhältnisse zwischen dem Planetenradträger 18 und dem zweiten Sonnenrad 16 die Drehzahl des ersten Sonnenrads 15 und somit der elektrischen Maschine 7 beim Stellen des Drehmoments für die Vorderachsanordnung 3 bestimmen, kann bei der Auslegung des Systems durch eine gezielte Anpassung dieses Drehzahlverhältnisses der elektrische Leistungsumsatz während dem Stellen von Drehmomenten für die Vorderachse 25 beeinflusst werden. Damit verbunden kann auf die Verfügbarkeit des Systems in Abhängigkeit von Kraftfahrzeuggeschwindigkeit und Drehzahlen von Vorderachse 25 und Hinterachse 24 Einfluss genommen werden.As in the power summing gear 12 the speed ratios between the planet carrier 18th and the second sun gear 16 the speed of the first sun gear 15th and thus the electrical machine 7th when setting the torque for the front axle arrangement 3 can determine the electrical power consumption during the setting of torques for the front axle when designing the system by specifically adapting this speed ratio 25th to be influenced. This can be linked to the availability of the system as a function of the vehicle speed and the rotational speed of the front axle 25th and rear axle 24 Influence.

Das Drehzahlverhältnis zwischen dem Planetenradträger 18 und dem zweiten Sonnenrad 16 kann an verschiedenen Stellen im Antriebstrang 1 beeinflusst werden. So kann zum Beispiel außerhalb der Verteilergetriebeanordnung 6 durch unterschiedliche Radgrößen und/oder Achsgetriebeübersetzungen an der Vorderachse 25 der Vorderachsanordnung 3 und der Hinterachse 24 der Hinterachsanordnung 2, aber auch zum Beispiel durch Verändern der Ausgleichsübersetzung in der Hauptgetriebeanordnung 5 des Kraftfahrzeugs das genannte Drehzahlverhältnis getrimmt werden. Falls eine dieser externen Anpassungsmöglichkeiten nicht genutzt werden kann oder soll, besteht auch innerhalb der Verteilergetriebeanordnung 6 die Möglichkeit eine zusätzliche Übersetzung einzubringen.The speed ratio between the planet carrier 18th and the second sun gear 16 can be at different points in the drive train 1 to be influenced. For example, outside the transfer case assembly 6th due to different wheel sizes and / or axle gear ratios on the front axle 25th the front axle arrangement 3 and the rear axle 24 the rear axle arrangement 2 , but also, for example, by changing the differential ratio in the main gear arrangement 5 of the motor vehicle said speed ratio can be trimmed. If one of these external adaptation options cannot or should not be used, there is also within the transfer case arrangement 6th the possibility of adding an additional translation.

Dies kann durch das optionale Zwischenschalten eines zweiten Planetenradgetriebes an bzw. in die erste Ausgangswelle 9 oder aber auch die zweite Ausgangswelle 10 realisiert werden. Dieses Planetenradgetriebe kann zweckmäßig je nach benötigter Drehzahltrimmung und optionaler Drehrichtungsanpassung als Minus- oder Plusgetriebe mit Einzel- oder Stufenplanet(en) ausgeführt werden.This can be done by optionally interposing a second planetary gear on or in the first output shaft 9 or also the second output shaft 10 will be realized. This planetary gear can be designed as a minus or plus gear with single or step planet (s) depending on the required speed trimming and optional rotation direction adjustment.

In der zweiten Schaltstellung der Schalteinheit 13 kann die elektrische Maschine 7 zur Rekuperation, d.h. zur Umwandlung mechanischer Energie in elektrische Energie, für rein elektrisches Fahren des Kraftfahrzeuges wie auch für einen Boost-Betrieb, in dem seitens der elektrischen Maschine 7 zusätzlich zum Primärantrieb über die Verbrennungskraftmaschine 4 noch eine elektrische Vortriebsleistung zur Verfügung gestellt wird, verwendet werden. Dazu ist ein zweiter mechanischer Lastpfad zwischen der elektrischen Maschine 7 und der Hinterachsanordnung 2 mit einer geeigneten Übersetzung vorgesehen. Hierzu ist die elektrische Maschine 7 über das Reduktionsgetriebe 11 und die Schalteinheit 13 in der zweiten Schaltstellung antriebswirksam mit der ersten Eingangswelle 8 verbunden.In the second switching position of the switching unit 13 can the electric machine 7th for recuperation, ie for converting mechanical energy into electrical energy, for purely electric driving of the motor vehicle as well as for a boost Operation in which on the part of the electrical machine 7th in addition to the primary drive via the internal combustion engine 4th electrical propulsion power can still be used. There is also a second mechanical load path between the electrical machine 7th and the rear axle arrangement 2 provided with a suitable translation. The electrical machine is for this purpose 7th via the reduction gear 11 and the switching unit 13 in the second switching position effective for driving with the first input shaft 8th connected.

In der dritten Schaltstellung der Schalteinheit 13 ist die elektrische Maschine 7 vollständig vom Antriebsstrang 1 abgekoppelt, um so einerseits die elektrische Maschine 7 vor Überdrehzahlen zu schützen und andererseits die Schleppverluste zu minimieren. Dazu wird die Schalteinheit 13 in eine Neutralstellung gebracht in der weder eine mechanische Verbindung des Antriebsrades 22 zum ersten Sonnenrad 15 noch zur ersten Eingangswelle 8 vorliegt.In the third switching position of the switching unit 13 is the electric machine 7th completely from the drive train 1 decoupled, so on the one hand the electrical machine 7th to protect against overspeed and on the other hand to minimize drag losses. The switching unit 13 brought into a neutral position in which neither a mechanical connection of the drive wheel 22nd to the first sun gear 15th to the first input shaft 8th present.

In 3 ist eine zweite Ausführungsvariante der Verteilergetriebeanordnung dargestellt.In 3 a second variant of the transfer case arrangement is shown.

Die in 3 dargestellte erste Ausführungsvariante einer Verteilergetriebeanordnung 6 ist dadurch charakterisiert, dass das Reduktionsgetriebe 11 in Bezug auf die Gesamtarchitektur des Antriebsstrangs 1 „hinter“ dem Leistungssummiergetriebe 12 angeordnet ist. Die Schalteinheit 13 ist im Wesentlichen an einer Hauptachse 23 der Verteilergetriebeanordnung 6 zwischen dem Reduktionsgetriebe 11 und dem Leistungssummiergetriebe 12 angeordnet.In the 3 illustrated first variant of a transfer case arrangement 6th is characterized by the fact that the reduction gear 11 in relation to the overall architecture of the powertrain 1 "Behind" the power summing gear 12 is arranged. The switching unit 13 is essentially on a main axis 23 the transfer case assembly 6th between the reduction gear 11 and the power summing gear 12 arranged.

Das grundsätzliche Zusammenwirken der einzelnen Komponenten und Teile ist gleich wie bereits im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsvariante der Verteilergetriebeanordnung 6 zu 2 beschrieben.The basic interaction of the individual components and parts is the same as in connection with the first variant of the transfer case arrangement 6th to 2 described.

Lediglich in der zweiten Schaltstellung der Schalteinheit 13 ist im Unterschied zur ersten Ausführungsvariante der Verteilergetriebeanordnung 6 gemäß 2 die elektrische Maschine 7 direkt antriebswirksam an die erste Ausgangswelle 9 angebunden. Dies entspricht aber trotzdem sinngemäß dem Lastübertragungspfad entsprechend der ersten Ausführungsvariante gemäß 2.Only in the second switching position of the switching unit 13 is in contrast to the first variant of the transfer case arrangement 6th according to 2 the electric machine 7th direct drive to the first output shaft 9 tied up. Nevertheless, this corresponds to the load transmission path according to the first embodiment variant 2 .

4 bis 6 zeigen unterschiedliche Ausführungsvarianten der Schalteinheit 13. 4th to 6th show different design variants of the switching unit 13 .

Die Schalteinheit 13 weist zwei formschlüssige Verbindungen 19, 19' (5, 6) oder eine formschlüssige Verbindung 19 und eine reibschlüssige Verbindung 20 (4) auf. Weiterhin weist die Schalteinheit 13 eine Aktuatoreinheit 21 auf.The switching unit 13 has two positive connections 19th , 19 ' ( 5 , 6th ) or a positive connection 19th and a frictional connection 20th ( 4th ) on. Furthermore, the switching unit 13 an actuator unit 21st on.

Über die Schalteinheit 13 in der ersten Schaltstellung ist die elektrische Maschine 7 antriebswirksam mit dem ersten Sonnenrad 15 des Leistungssummiergetriebes 12 verbunden.Via the switching unit 13 The electrical machine is in the first switch position 7th effective drive with the first sun gear 15th of the power summing gear 12 connected.

Über die Schalteinheit 13 in der zweiten Schaltstellung ist die elektrische Maschine 7 antriebswirksam mit der ersten Eingangswelle 8 der Verteilergetriebeanordnung 6 verbunden.Via the switching unit 13 The electrical machine is in the second switching position 7th effective drive with the first input shaft 8th the transfer case assembly 6th connected.

Über die Schalteinheit 13 in der dritten Schaltstellung ist die elektrische Maschine 7 weder mit dem ersten Sonnenrad 15 noch mit der ersten Eingangswelle 8 verbunden und vollständig vom Antriebsstrang 1 abgekoppelt.Via the switching unit 13 The electrical machine is in the third switch position 7th neither with the first sun gear 15th still with the first input shaft 8th connected and completely from the drive train 1 disconnected.

Die in 4 dargestellte ersten Ausführungsvariante einer Schalteinheit 13 weist einen Motoraktuator als Aktuatoreinheit 21 sowie eine formschlüssige Verbindung 19, wie hier eine Klauenkupplung, und eine reibschlüssige Verbindung 20, wie hier eine Lamellenkupplung, auf. Die nötigen Schaltwege und Schaltkräfte werden über ein Kugelrampensystem 28 bewirkt. Alternativ kann hier auch eine hydraulische Aktuierung zum Einsatz kommen, dabei werden die Schaltwege und -kräfte beispielsweise über einen Hydraulikkolben bewirkt, der durch eine entsprechende Hydraulikölversorgung beaufschlagt wird. Die in 5 dargestellte zweiten Ausführungsvariante einer Schalteinheit 13 weist einen Motoraktuator als Aktuatoreinheit 21 sowie zwei formschlüssige Verbindungen 19, 19', wie hier eine Klauenkupplungen, auf. Die nötigen Schaltwege und Schaltkräfte werden auch hier über ein Kugelrampensystem 28 bewirkt. Auch hier kann alternativ eine hydraulische Aktuierung eingesetzt werden. Die in 6 dargestellte dritte Ausführungsvariante einer Schalteinheit 13 weist einen Magnetlinearaktuator als Aktuatoreinheit 21 sowie zwei formschlüssige Verbindungen 19, 19', wie hier je eine Klauenkupplung, auf. Die nötigen Schaltwege und Schaltkräfte werden hier über ein Hebelsystem 29 bewirkt. Sämtliche in 4 bis 6 dargestellten Schalteinheiten weisen zudem ein Schaltelement 29 auf, das über ein formschlüssiges Element wie beispielsweise eine Längsverzahnung fest mit dem Antriebsrad 22 verbunden ist.In the 4th illustrated first embodiment of a switching unit 13 has a motor actuator as the actuator unit 21st as well as a positive connection 19th , like here a dog clutch, and a frictional connection 20th , like here a multi-plate clutch. The necessary switching paths and switching forces are achieved using a ball ramp system 28 causes. Alternatively, hydraulic actuation can also be used here, in which case the shift paths and forces are effected, for example, via a hydraulic piston that is acted upon by a corresponding hydraulic oil supply. In the 5 illustrated second embodiment of a switching unit 13 has a motor actuator as the actuator unit 21st as well as two form-fitting connections 19th , 19 ' , like a claw coupling here. The necessary switching paths and switching forces are also here via a ball ramp system 28 causes. Here, too, hydraulic actuation can be used as an alternative. In the 6th illustrated third embodiment of a switching unit 13 has a magnetic linear actuator as the actuator unit 21st as well as two form-fitting connections 19th , 19 ' , like a claw coupling here. The necessary shift paths and shift forces are here via a lever system 29 causes. All in 4th to 6th Switching units shown also have a switching element 29 on, which is fixed to the drive wheel via a form-fitting element such as longitudinal teeth 22nd connected is.

In der ersten Ausführungsvariante gemäß 4 ist in der ersten Schaltstellung der Schalteinheit 13 das Schaltelement 29 reibschlüssig mit dem ersten Sonnenrad 15 des Leistungssummiergetriebes 12 verbunden. In der zweiten Schaltstellung der Schalteinheit 13 ist das Schaltelement 29 formschlüssig mit der ersten Eingangswelle 8 verbunden. In der dritten Schaltstellung der Schalteinheit 13 ist das Schaltelement 29 weder mit reib- noch formschlüssig mit einem weiteren Element verbunden. Es handelt sich hierbei um eine Neutralstellung der Schalteinheit 13.In the first variant according to 4th is in the first switching position of the switching unit 13 the switching element 29 frictionally engaged with the first sun gear 15th of the power summing gear 12 connected. In the second switching position of the switching unit 13 is the switching element 29 form-fit with the first input shaft 8th connected. In the third switching position of the switching unit 13 is the switching element 29 neither frictionally nor positively connected to another element. This is a neutral position of the switching unit 13 .

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
AntriebsstrangPowertrain
22
HinterachsanordnungRear axle arrangement
33
VorderachsanordnungFront axle arrangement
44th
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
55
HauptgetriebeanordnungMain gear arrangement
66
VerteilergetriebeanordnungTransfer case assembly
77th
Elektrische MaschineElectric machine
88th
Erste EingangswelleFirst input shaft
99
Erste AusgangswelleFirst output shaft
1010
Zweite AusgangswelleSecond output shaft
1111
ReduktionsgetriebeReduction gear
1212th
LeistungssummiergetriebePower summing gear
1313
SchalteinheitSwitching unit
1414th
Zweite EingangswelleSecond input shaft
1515th
Erstes SonnenradFirst sun gear
1616
Zweites SonnenradSecond sun gear
1717th
DoppelplanetenradDouble planetary gear
17'17 '
Erstes PlanetenradFirst planetary gear
17''17 ''
Zweites PlanetenradSecond planetary gear
1818th
PlanetenradträgerPlanetary gear carrier
19, 19'19, 19 '
Formschlüssige VerbindungPositive-locking connection
2020th
Reibschlüssige VerbindungFrictional connection
2121st
AktuatoreinheitActuator unit
2222nd
Antriebsraddrive wheel
2323
HauptachseMain axis
2424
HinterachseRear axle
2525th
VorderachseFront axle
2626th
Erste StufeFirst stage
2727
Zweite StufeSecond step
2828
KugelrampensystemBall ramp system
2929
HebelsystemLever system

Claims (14)

Antriebsstrang (1) für ein Kraftfahrzeug umfassend - eine permanent angetriebene Hinterachsanordnung (2), - eine wahlweise angetriebene Vorderachsanordnung (3), - eine längs zu einer Fahrtrichtung angeordnete Verbrennungskraftmaschine (4), - eine Hauptgetriebeanordnung (5), wobei die Hauptgetriebeanordnung (5) antriebswirksam mit der Verbrennungskraftmaschine (4) verbunden oder verbindbar ist, und - eine Verteilergetriebeanordnung (6), wobei die Verteilergetriebeanordnung (6) eine elektrische Maschine (7), eine erste Eingangswelle (8) und zwei Ausgangswellen, nämlich eine erste Ausgangswelle (9) und eine zweite Ausgangswelle (10), aufweist, wobei die erste Eingangswelle (8) antriebswirksam mit der Hauptgetriebeanordnung (5), die erste Ausgangswelle (9) antriebwirksam mit der Hinterachsanordnung (2) und die zweite Ausgangswelle (10) antriebswirksam mit der Vorderachsanordnung (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Eingangswelle (8), die erste Ausgangswelle (9) und die zweite Ausgangswelle (10) koaxial zueinander angeordnet sind.Drive train (1) for a motor vehicle comprising - a permanently driven rear axle arrangement (2), - an optionally driven front axle arrangement (3), - an internal combustion engine (4) arranged longitudinally to a direction of travel, - a main transmission arrangement (5), the main transmission arrangement (5 ) is connected or connectable to the internal combustion engine (4) in a driving manner, and - a transfer case arrangement (6), the transfer case arrangement (6) being an electrical machine (7), a first input shaft (8) and two output shafts, namely a first output shaft (9 ) and a second output shaft (10), the first input shaft (8) drivingly with the main gear assembly (5), the first output shaft (9) driving with the rear axle assembly (2) and the second output shaft (10) driving with the front axle assembly (3) is connected, characterized in that the first input shaft (8), the first output shaft (9) and di e second output shaft (10) are arranged coaxially to one another. Antriebsstrang (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Eingangswelle (8) als eine Hohlwelle ausgebildet ist und die zweite Ausgangswelle (10) teilweise innerhalb der ersten Eingangswelle (8) angeordnet ist.Drive train (1) Claim 1 , characterized in that the first input shaft (8) is designed as a hollow shaft and the second output shaft (10) is partially arranged within the first input shaft (8). Antriebsstrang (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilergetriebeanordnung (6) ein Reduktionsgetriebe (11), ein Leistungssummiergetriebe (12) sowie eine Schalteinheit (13) aufweist, wobei die Schalteinheit (13) funktionswirksam zwischen dem Reduktionsgetriebe (11) und dem Leistungssummiergetriebe (12) verbaut ist.Drive train (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the transfer case arrangement (6) has a reduction gear (11), a power summing gear (12) and a switching unit (13), the switching unit (13) being functionally installed between the reduction gear (11) and the power summing gear (12) . Antriebsstrang (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (7) über eine zweite Eingangswelle (14) antriebswirksam mit dem Reduktionsgetriebe (11) der Verteilergetriebeanordnung (6) verbunden ist.Drive train (1) Claim 3 , characterized in that the electric machine (7) is connected to the reduction gear (11) of the transfer case arrangement (6) in a driving manner via a second input shaft (14). Antriebsstrang (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Eingangswelle (14) parallel zu der ersten Eingangswelle (8), der ersten Ausgangswelle (9) und der zweiten Ausgangswelle (10) angeordnet ist.Drive train (1) Claim 4 , characterized in that the second input shaft (14) is arranged parallel to the first input shaft (8), the first output shaft (9) and the second output shaft (10). Antriebsstrang (1) nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungssummiergetriebe (12) als ein Planetenradgetriebe ausgebildet ist, wobei das Planetenradgetriebe zwei Sonnenräder, nämlich ein erstes Sonnenrad (15) und ein zweites Sonnenrad (16), zumindest ein Doppelplanetenrad (17) und einen das Doppelplanetenrad tragenden Planetenradträger (18) aufweist.Drive train (1) Claim 3 , 4th or 5 , characterized in that the power summing gear (12) is designed as a planetary gear, the planetary gear having two sun gears, namely a first sun gear (15) and a second sun gear (16), at least one double planetary gear (17) and a planetary gear carrier carrying the double planetary gear ( 18). Antriebsstrang (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenradträger (18) derart ausgebildet ist, dass er fest mit der ersten Eingangswelle (8) und der ersten Ausgangswelle (9) verbunden ist und so die Leistung an die Hinterachsanordnung (2) über den Planetenradträger (18) des Leistungssummiergetriebes (12) übertragen wird.Drive train (1) Claim 6 , characterized in that the planet carrier (18) is designed such that it is firmly connected to the first input shaft (8) and the first output shaft (9) and so the power to the Rear axle assembly (2) is transmitted via the planet carrier (18) of the power summing gear (12). Antriebsstrang (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sonnenrad (16) fest mit der zweiten Ausgangswelle (10) verbunden ist und so die Leistung an die Vorderachsanordnung (3) über das zweite Sonnenrad (16) des Leistungssummiergetriebes (12) übertragen wird.Drive train (1) Claim 6 or 7th , characterized in that the second sun gear (16) is firmly connected to the second output shaft (10) and so the power is transmitted to the front axle assembly (3) via the second sun gear (16) of the power summing gear (12). Antriebsstrang (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (13) zwischen drei Schaltstellungen, nämlich einer ersten Schaltstellung, einer zweiten Schaltstellung und einer dritten Schaltstellung, schaltbar ist.Drive train (1) according to one of the Claims 3 to 8th , characterized in that the switching unit (13) can be switched between three switching positions, namely a first switching position, a second switching position and a third switching position. Antriebsstrang (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (13) zwei formschlüssige Verbindungen (19, 19') oder eine formschlüssige Verbindung (19, 19') und eine reibschlüssige Verbindung (20) aufweist.Drive train (1) according to one of the Claims 3 to 9 , characterized in that the switching unit (13) has two form-fitting connections (19, 19 ') or one form-fitting connection (19, 19') and one frictional connection (20). Antriebsstrang (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (13) eine Aktuatoreinheit (21) aufweist.Drive train (1) according to one of the Claims 3 to 10 , characterized in that the switching unit (13) has an actuator unit (21). Antriebsstrang (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass über die Schalteinheit (13) in der ersten Schaltstellung die elektrische Maschine (7) antriebswirksam mit dem ersten Sonnenrad (15) des Leistungssummiergetriebes (12) verbunden ist.Drive train (1) according to one of the Claims 9 to 11 , characterized in that in the first switching position, the electrical machine (7) is connected to the first sun gear (15) of the power summing gear (12) in a driving manner via the switching unit (13). Antriebsstrang (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass über die Schalteinheit (13) in der zweiten Schaltstellung die elektrische Maschine (7) antriebswirksam mit der ersten Eingangswelle (8) der Verteilergetriebeanordnung (6) verbunden ist.Drive train (1) according to one of the Claims 9 to 12 , characterized in that the electrical machine (7) is connected to the first input shaft (8) of the transfer case arrangement (6) in a driving manner via the switching unit (13) in the second switching position. Antriebsstrang (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass über die Schalteinheit (13) in der dritten Schaltstellung die elektrische Maschine (7) weder mit dem ersten Sonnenrad (15) noch mit der ersten Eingangswelle (8) verbunden ist und vollständig vom Antriebsstrang (1) abgekoppelt ist.Drive train (1) according to one of the Claims 9 to 13 , characterized in that the electrical machine (7) is connected neither to the first sun gear (15) nor to the first input shaft (8) via the switching unit (13) in the third switching position and is completely decoupled from the drive train (1).
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