DE102020204217A1

DE102020204217A1 - Hybrides Überlagerungs-Lenkgetriebe

Info

Publication number: DE102020204217A1
Application number: DE102020204217.9A
Authority: DE
Inventors: Henning Sonnenburg
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2020-04-01
Filing date: 2020-04-01
Publication date: 2020-11-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem ersten Summiergetriebe (SUM1), einem zweiten Summiergetriebe (SUM2), einem Achsgetriebe (G), einer Abtriebswelle (AB), einer Nullwelle (NUL), einer Antriebswelle (AN) und einem ersten Motor (M1); wobei die erste Abtriebswelle (AB1), die Antriebswelle (AN) und die Nullwelle (NUL) mittels des ersten Summiergetriebes (SUM1) miteinander verbunden sind; wobei die zweite Abtriebswelle (AB2), die Antriebswelle (AN) und die Nullwelle (NUL) mittels des zweiten Summiergetriebes (SUM2) miteinander verbunden sind; wobei ein Übersetzungsverhältnis zwischen der ersten Abtriebswelle (AB1) und der Nullwelle (NUL) bei stehender Antriebswelle (AN) und ein Übersetzungsverhältnis zwischen der zweiten Abtriebswelle (AB2) und der Nullwelle (NUL) bei stehender Antriebswelle (AN) umgekehrte Vorzeichen haben; und wobei der erste Motor (M1) über das Achsgetriebe (G) mit der Antriebswelle (AN) wirkverbunden oder -verbindbar ist. Die Anordnung weist einen zweiten Motor (M2) auf, der mit der Nullwelle (NUL) wirkverbunden oder -verbindbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus dem Stand der Technik sind hydrostatisch-mechanische Überlagerungs-Lenkgetriebe bekannt. Zwei radnah angeordnete Summiergetriebe sind dabei mittels einer Nullwelle unter Umkehr der Drehrichtung verbunden. Ein Antriebsmoment eines Motors verzweigt sich nach einem Achsgetriebe über eine starre Welle auf die Summiergetriebe. Über einen Hydrostaten mit veränderlicher Übersetzung wird die Nullwelle angetrieben. Ebenso bekannt sind Lenkschaltgetriebe, bei denen zur Unterstützung der Hydrostatik eine hydrodynamische Kupplung für die Fahrmanöver mit hohem Lenkleistungsbedarf eingesetzt wird.
Eine weitere Möglichkeit zur Gestaltung eines Lenkschaltgetriebes sind die Radien-Lenkgetriebe. Durch die Betätigung von Schaltelementen können für den Antrieb der Nullwelle verschiedene Übersetzungsstufen geschaltet werden. Dadurch ergeben sich aus der Kombination der Übersetzungen in den zwei Pfaden zwischen Motor und Summiergetriebe unterschiedliche, feste Lenkradien. Um eine stufenlose Lenkung zu erreichen, werden die Kupplungen im Lenkgetriebe so angesteuert, dass diese rutschen. Der Wirkungsgrad eines mechanisch geschalteten Lenkgetriebes ist den hydrostatischen und hydrodynamischen Lösungen deutlich überlegen. Allerdings treten hohe Leistungsverluste auf, wenn zum Befahren eines vorgegebenen Kurvenradius mit rutschenden Kupplungen gefahren werden muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Effizienz eines Überlagerungs-Lenkgetriebes zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung nach Anspruch 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten und ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung sowie den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen.
Die Anordnung umfasst ein erstes Summiergetriebe, ein zweites Summiergetriebe, ein Achsgetriebe, eine erste Abtriebswelle, eine zweite Abtriebswelle, eine weitere Welle, Nullwelle genannt, eine Antriebswelle und einen ersten Motor.
Ein Summiergetriebe ist ebenso wie ein Verteilergetriebe ein Getriebe mit einem Getriebefreiheitsgrad von 2.
Eine allgemeine Definition des Begriffs Getriebefreiheitsgrad, auch Getriebelaufgrad genannt, findet sich im „Dubbel“ (Karl-Heinrich Grote, Jörg Feldhusen; 22. Aufl.; 2007). Der Getriebefreiheitsgrad eines Getriebes stimmt hiernach mit der Anzahl relativer Bewegungen überein, die vorgegeben werden müssen, damit die Bewegungen aller Glieder des Getriebes vollständig festgelegt sind. Dies entspricht der Anzahl relativer Bewegungen, die zu verhindern sind, um alle Glieder des Getriebes bewegungsunfähig zu machen.
Sind drei Wellen durch ein Getriebe, das einen Getriebefreiheitsgrad von 2 hat, miteinander verbunden, so sind eine erste Drehzahl einer beliebigen der drei Wellen und eine zweite Drehzahl einer beliebigen weiteren der drei Wellen frei wählbar. In Abhängigkeit der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl ist die Drehzahl der verbleibenden der drei Wellen eindeutig bestimmt.
Ein Getriebe, das drei Wellen mit einem Getriebefreiheitsgrad von 2 miteinander verbindet, wird Summiergetriebe genannt, wenn es zwei an jeweils einer der Wellen anliegende Leistungen zu einer dritten, an der dritten Welle anliegenden Leistung zusammenfasst. Entsprechend wird ein Getriebe, das drei Wellen mit einem Getriebefreiheitsgrad von 2 verbindet, Verteilergetriebe oder Differenzial genannt, wenn es eine an einer der Wellen anliegenden Leistung auf die zwei übrigen Wellen verteilt. Die Benennungen Verteilergetriebe und Summiergetriebe ergeben sich aus dem bezweckten Anwendungsfall und sind je nach Anwendungsfall austauschbar. Insbesondere können die Benennungen Verteilergetriebe und Summiergetriebe durch die Benennung Getriebe mit einem Getriebefreiheitsgrad von 2 ersetzt werden.
Bei den Abtriebswellen handelt es sich um Wellen, über die jeweils ein Abtriebsmoment bereitgestellt wird. Vorzugsweise sind die Abtriebswellen jeweils mit einem angetriebenen Rad eines Fahrzeugs drehwirksam oder drehfest verbunden oder verbindbar.
Antriebswellen sind Wellen, die mit einem Antriebsmoment beaufschlagbar sind.
Die Erfindung sieht vor, dass die erste Abtriebswelle, die Antriebswelle und die Nullwelle mittels des ersten Summiergetriebes miteinander verbunden sind. Durch das erste Summiergetriebe sind also die erste Abtriebswelle, die Antriebswelle und die Nullwelle mit einem Getriebefreiheitsgrad von 2 verbunden.
Die zweite Abtriebswelle, die Antriebswelle und die Nullwelle sind mittels des zweiten Summiergetriebes miteinander verbunden. Das zweite Summiergetriebe verbindet die genannten Wellen mit einem Getriebefreiheitsgrad von 2.
Ein Übersetzungsverhältnis zwischen der ersten Abtriebswelle und der Nullwelle bei stehender Antriebswelle und ein Übersetzungsverhältnis zwischen der zweiten Abtriebswelle und der Nullwelle bei stehender Antriebswelle haben umgekehrte Vorzeichen. Ein Übersetzungsverhältnis ist also negativ, während das andere positiv ist. Vorzugsweise sind die beiden Übersetzungsverhältnisse zudem betragsgleich, sodass sich die erforderlichen Abstützmomente bei Geradeausfahrt aufheben.
Eine stehende Welle bezeichnet eine Welle, die nicht rotiert. Dies wiederum bedeutet, dass die Geschwindigkeit einer Drehung der Welle relativ zu einem Getriebegehäuse oder einem sonstigen feststehenden Bauteil null beträgt.
Der erste Motor ist über das Achsgetriebe mit der Antriebswelle wirkverbunden oder - verbindbar. Das Achsgetriebe weist eine Eingangswelle auf. Zwischen dem Motor und der Eingangswelle des Achsgetriebes besteht eine permanente oder schaltbare Wirkverbindung. Dies bedeutet, dass eine Ausgangswelle des ersten Motors und die Eingangswelle des Schaltgetriebes zwangsläufig, das heißt mit einem Getriebefreiheitsgrad von 1, miteinander verbunden oder verbindbar sind.
Die Antriebswelle ist als Ausgangswelle des Achsgetriebes ausgebildet. Entsprechend verbindet die Achsgetriebe die Eingangswelle und die Antriebswelle zwangsläufig miteinander.
Bei dem Achsgetriebe handelt es sich bevorzugt um ein Schaltgetriebe. Dies realisiert verschiedene, automatisch oder manuell schaltbare Übersetzung zwischen seiner Eingangs- und seiner Ausgangswelle. Alternativ ist das Achsgetriebe als starres Getriebe mit einer einzigen, nicht schaltbaren Übersetzung zwischen seiner Eingangs- und seiner Ausgangswelle realisiert.
Ein Motor zeichnet sich dadurch aus, dass er mechanische Arbeit verrichtet, indem er Eingangsenergie in Bewegungsenergie umwandelt. Bei der Eingangsenergie handelt es sich nicht um Bewegungsenergie. So kommt als Eingangsenergie etwa thermische, chemische, hydraulische, pneumatische oder elektrische Energie infrage.
Der erste Motor ist bevorzugt als Verbrennungsmotor ausgebildet. Bei einem Verbrennungsmotor ist die Ausgangswelle identisch mit einer Kurbelwelle des Motors. Handelt es sich um einen Elektromotor, bildet dessen Rotor oder eine drehfest mit dem Rotor verbundene Welle die Ausgangswelle.
Erfindungsgemäß weist die Anordnung einen zweiten Motor auf. Dieser ist mit der Nullwelle wirkverbunden oder -verbindbar. Dies bedeutet, dass eine Ausgangswelle des zweiten Motors und die Nullwelle zwangsläufig miteinander verbunden oder verbindbar sind.
Der zweite Motor bringt ein Lenkmoment auf, das über die Nullwelle auf das erste Summiergetriebe und das zweite Summiergetriebe übertragen wird. Das Lenkmoment bewirkt eine Verdrehung der ersten Abtriebswelle und der zweiten Abtriebswelle relativ zueinander. Daraus resultiert eine Kurvenfahrt eines mit der Anordnung ausgerüsteten Fahrzeugs. Entsprechend wird durch die Anordnung ein Überlagerungs-Lenkgetriebe realisiert.
Die Erfindung ist von Vorteil, da sich der zweite Motor unabhängig von dem ersten Motor betreiben lässt. Über den zweiten Motor lässt sich die Drehzahldifferenz zwischen der ersten Abtriebswelle und der zweiten Abtriebswelle ohne Kupplungsschlupf stufenlos variieren. Darüber hinaus ist es möglich, als zweiten Motor einen Elektromotor zu verwenden. Im Hybridbetrieb mit einem Verbrennungsmotor als erstem Motor verbessert sich der Wirkungsgrad der Anordnung.
Bevorzugt ist die Anordnung mit einem dritten Motor weitergebildet. Der erste Motor und der dritte Motor sind miteinander wirkverbunden oder -verbindbar. Eine Wirkverbindung zwischen dem ersten Motor und dem dritten Motor besteht, wenn die Ausgangswellen der beiden Motoren zwangsläufig miteinander verbunden sind.
Da der erste Motor über das Achsgetriebe mit der Antriebswelle wirkverbunden oder -verbindbar ist, ist weiterbildungsgemäß auch der dritte Motor über das Achsgetriebe mit der Antriebswelle wirkverbunden oder -verbindbar. Dies bedeutet, dass die Ausgangswelle des dritten Motors und die Eingangswelle des Achsgetriebes zwangsläufig miteinander verbunden oder verbindbar sind.
Die Weiterbildung ermöglicht es, die Antriebsleistungen des ersten Motors und des dritten Motors zusammenzuschalten, sodass die beiden Motoren sich gegenseitig unterstützen. Handelt es sich bei dem dritten Motor um einen Elektromotor, kann dieser über den ersten Motor generatorisch betrieben werden. Mindestens ein Teil der Antriebsenergie des ersten Motors wird dabei von dem dritten Motor in elektrische Energie umgewandelt.
Diese Energie wird in einer darüber hinaus bevorzugten Weiterbildung in einem Energiespeicher, Akkumulator genannt, zwischengespeichert und/oder direkt dem zweiten Motor zur Verfügung gestellt. Über den Akkumulator lässt sich der zweite Motor speisen. Entsprechend ist der zweite Motor ausgebildet, mindestens einen Teil seiner Energie, die er in Bewegungsenergie umwandelt, aus dem Akkumulator zu beziehen.
Bei der beschriebenen Weiterbildung handelt es sich um ein hybridisiertes Überlagerungs-Lenkgetriebe. Durch Hybridisierung lässt sich der Wirkungsgrad der Anordnung verbessern.
Bevorzugt ist die Anordnung mit einem ersten Schaltelement weitergebildet. Bei dem ersten Schaltelement handelt es sich vorzugsweise um eine Kupplung.
Ein Schaltelement ist ein Aktor, der durch Anlegen eines Signals von einem geöffneten Zustand in einen geschlossen Zustand und von dem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand überführt werden kann, wobei das Schaltelement im geschlossenen Zustand zwei Glieder drehfest miteinander verbindet, die relativ zueinander verdrehbar sind, wenn sich das Schaltelement im geöffneten Zustand befindet.
Eine Kupplung zeichnet sich dadurch aus, dass die beiden drehfest miteinander verbindbaren Glieder relativ zu einem drehfesten Bezugssystem, beispielsweise zu dem Getriebegehäuse, verdrehbar sind. Dies impliziert, dass es sich bei den Gliedern um Wellen handelt.
Weiterbildungsgemäß sind der zweite Motor und der dritte Motor über das erste Schaltelement miteinander wirkverbindbar. Dies bedeutet, dass die Ausgangswelle und ein erstes Glied des ersten Schaltelements zwangsläufig, vorzugsweise drehfest miteinander verbunden oder verbindbar sind, und dass analog die Ausgangswelle des dritten Motors und ein zweites Glied des Schaltelements zwangsläufig, vorzugsweise drehfest miteinander verbunden oder verbindbar sind.
Durch die Weiterbildung lassen sich der zweite Motor und der dritte Motor simultan betreiben. Je nach Betriebsart vergrößert sich die zusätzliche Antriebsleistung, die Generatorleistung oder das auf die Nullwelle aufgebrachte Lenkmoment.
Bevorzugt wird darüber hinaus eine Weiterbildung mit einem zweiten Schaltelement. Mittels des zweiten Schalelements sind zweite Motor und die Nullwelle miteinander wirkverbindbar. Durch Schließen des zweiten Schaltelements lassen sich eine Ausgangswelle des zweiten Motors und die Nullwelle zwangsläufig miteinander koppeln. Wenn der zweite Motor nicht zum Lenken benötigt wird, kann er durch Öffnen des zweiten Schaltelements von der Nullwelle entkoppelt werden. Einerseits verringert dies die in dem zweiten Motor entstehende Verlustleistung. Andererseits steht der zweite Motor für andere Aufgaben zu Verfügung, wenn er von der Nullwelle entkoppelt ist.
Das zweite Schaltelement kann als Kupplung ausgebildet sein. Eine Ausgangswelle des zweiten Motors ist also mit einem ersten Glied dieser Kupplung zwangsläufig verbunden oder verbindbar. Ein zweites Glied ist zwangsläufig mit der Nullwelle verbunden oder verbindbar. Bevorzugt ist das zweite Schaltelement aber, wie weiter unten beschrieben, als Bremse weitergebildet, die auf eine Zwischenwelle wirkt.
In einer darüber hinaus bevorzugten Weiterbildung umfasst die Anordnung ein drittes Schaltelement. Mittels des dritten Schaltelements sind der erste Motor und der dritte Motor miteinander wirkverbindbar. Eine Ausgangswelle des ersten Motors und ein erstes Glied des dritten Schaltelements sind also ebenso wie eine Ausgangswelle des dritten Motors und ein zweites Glied des dritten Schaltelements zwangsläufig miteinander verbunden oder verbindbar.
Durch Schließen des dritten Schaltelements ist es möglich, den ersten Motor und den dritten Motor in Abhängigkeit des jeweiligen Betriebszustands miteinander zu koppeln. So kann der dritte Motor als Zusatzantrieb verwendet werden. Die Antriebsleistung des dritten Motors addiert sich dann zu der Antriebsleistung des ersten Motors. Auch ist es möglich, den dritten Motor bei geschlossenem dritten Schaltelement generatorisch zu betreiben. Dabei wandelt der dritte Motor die Antriebsenergie des ersten Motors ganz oder teilweise in elektrische Energie um.
Darüber hinaus umfasst die Anordnung vorzugsweise ein viertes Schaltelement. Dieses dient dazu, den ersten Motor von dem Achsgetriebe zu entkoppeln. Mittels des vierten Schaltelements ist der erste Motor entsprechend mit dem Achsgetriebe bzw. dessen Eingangswelle wirkverbindbar. Ein erstes Glied des vierten Schaltelements und die Ausgangswelle des ersten Motors sind zwangsläufig, vorzugsweise drehfest, miteinander verbunden oder verbindbar. Ebenso sind ein zweites Glied des vierten Schaltelements und die Eingangswelle des Verteilergetriebes zwangsläufig miteinander verbunden oder verbindbar. Ist der erste Motor als Verbrennungsmotor ausgebildet, dient das vierte Schaltelement als Anfahrkupplung. Anstelle des vierten Schaltelements kann ein Drehmomentwandler verwendet werden, über den der erste Motor mit dem Achsgetriebe gekoppelt ist.
In einer darüber hinaus bevorzugten Weiterbildung umfasst die Anordnung ein Lenksummiergetriebe und eine Zwischenwelle. Das Lenksummiergetriebe ist ein Summiergetriebe, das den zweiten Motor, die Nullwelle und die Zwischenwelle miteinander verbindet.
Bevorzugt weist die mit dem Lenksummiergetriebe und der Zwischenwelle weitergebildete Anordnung eine Bremse auf. Diese wirkt auf die Zwischenwelle und erfüllt die Funktion des oben beschriebenen zweiten Schaltelements.
Das Lenksummiergetriebe ermöglicht die Weiterbildung mit einer ersten Lenkkupplung und einer zweite Lenkkupplung. Bei der ersten Lenkkupplung und der zweiten Lenkkupplung handelt es sich jeweils um eine Kupplung, mittels welcher der erste Motor mit der Zwischenwelle wirkverbindbar ist. Bei geschlossener erster Lenkkupplung oder geschlossener zweiter Lenkkupplung ist also der erste Motor bzw. dessen Ausgangswelle zwangsläufig mit der Zwischenwelle verbunden oder verbindbar. Dabei unterscheidet sich ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Motor bzw. dessen Ausgangswelle und der Zwischenwelle bei geschlossener erster Lenkkupplung bevorzugt von einem Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Motor bzw. dessen Ausgangswelle und der Zwischenwelle bei geschlossener zweiter Lenkkupplung.
Die Lenkkupplungen sind bevorzugt als kraftschlüssig wirkende Schaltelemente ausgeführt. Kraftschlüssig wirkende Schaltelemente zeichnen sich dadurch aus, dass sie sich rutschend betreiben lassen. Im rutschenden Betrieb kommt es zu Schlupf zwischen den Gliedern des jeweiligen Schaltelements.
Über die Lenkkupplungen lässt sich ein Teil der Antriebsleistung des ersten Motors auf die Zwischenwelle leiten. Von dort gelangt die Antriebsleistung über das Lenksummiergetriebe auf die Nullwelle. Dadurch bringt der erste Motor ein Lenkmoment auf. Dies kann genutzt werden, um besonders kleine Lenkradien zu realisieren und/oder um die Größe des zweiten Motors zu verringern.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Übereinstimmende Bezugsziffern kennzeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale. Im Einzelnen zeigt:

1 ein hybridisiertes Überlagerungs-Lenkgetriebe; und
2 ein hybridisiertes Überlagerungs-Lenkgetriebe mit Motorkupplungen.

Die in den 1 und 2 dargestellten Überlagerungs-Lenkgetriebe basieren auf zwei achsnah angeordneten Summiergetrieben - einem ersten Summiergetriebe SUM1 und einem zweiten Summiergetriebe SUM2. Bei dem ersten Summiergetriebe SUM1 und dem zweiten Summiergetriebe SUM2 handelt es sich jeweils um ein Planetengetriebe. Ein Planetensteg des ersten Summiergetriebes ist drehfest mit einer ersten Abtriebswelle AB1 verbunden. Entsprechend ist ein Planetensteg des zweiten Summiergetriebes SUM2 drehfest mit einer zweiten Abtriebswelle verbunden. Eine Antriebswelle AN ist drehfest mit einem Hohlrad des ersten Summiergetriebes SUM1 und mit einem Hohlrad des zweiten Summiergetriebes SUM2 verbunden. Die Antriebswelle AN verbindet also die beiden Hohlräder der Summiergetriebe SUM1, SUM2 drehfest miteinander.
Zwischen dem ersten Summiergetriebe SUM1 und dem zweiten Summiergetriebe SUM2 verläuft eine Welle NUL, die Nullwelle genannt wird. Die Nullwelle weist ein erstes Zahnrad auf, das mit einem Zahnrad einer Sonnenwelle des ersten Summiergetriebes SUM1 kämmt. Ein zweites Zahnrad der Nullwelle NUL kämmt mit einem Zwischenrad, das wiederum mit einem Zahnrad einer Sonnenwelle des zweiten Summiergetriebes kämmt. Infolgedessen haben ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Nullwelle NUL und der Sonnenwelle des ersten Summiergetriebes SUM1 und ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Nullwelle NUL und der Sonnenwelle des zweiten Summiergetriebes SUM1 umgekehrte Vorzeichen.
Die Nullwelle NUL verläuft koaxial zu einem Lenk-Summiergetriebe SUML durch dieses hindurch. Mit einem Planetenträger des Lenk-Summiergetriebes SUML ist die Nullwelle NUL drehfest verbunden. Eine erste Zwischenwelle Z1 ist drehfest mit einem Hohlrad des Lenk-Summiergetriebes SUML verbunden. Die erste Zwischenwelle Z1 ist als Hohlwelle ausgestaltet und umgibt die Nullwelle NUL. Die Nullwelle NUL verläuft durch die erste Zwischenwelle Z1 hindurch.
Eine zweite Zwischenwelle Z2 ist achsversetzt zu der ersten Zwischenwelle Z1 und der Nullwelle NUL angeordnet. Über die zweite Zwischenwelle Z2 verläuft ein Antriebsmoment eines ersten, vorzugsweise als Verbrennungsmotor ausgestalteten Motors M1.
Der erste Motor M1 ist über eine Getriebestufe zwangsläufig mit der zweiten Zwischenwelle Z2 verbunden. Das Antriebsmoment des ersten Motors M1 wird über die zweite Zwischenwelle Z2 in ein Achsgetriebe G eingeleitet. Das Achsgetriebe G realisiert verschiedene Übersetzungsstufen zwischen dem ersten Motor M1 und der Antriebswelle AN.
Um ein Lenkmoment auf die Nullwelle NUL aufzubringen, ist ein zweiter, vorzugsweise als Elektromotor ausgestalteter Motor M2 vorgesehen. Dieser ist über eine Getriebestufe zwangsläufig mit einem Sonnenrad des Summiergetriebes SUML gekoppelt.
Eine Bremse B wirkt auf ein Hohlrad des Lenk-Summiergetriebes SUML. Mittels der Bremse B lässt sich das Hohlrad gehäusefest halten. Dadurch bildet das Lenk-Summiergetriebe SUML eine zwangsläufige Kopplung zwischen dem zweiten Motor M2 und der Nullwelle NUL. Dreht Motor M2 nicht, fährt das Fahrzeug exakt geradeaus.
Ein dritter, vorzugsweise als Elektromotor ausgestalteter Motor M3 ist in die Getriebestufe zwischen dem ersten Motor M1 und der zweiten Zwischenwelle Z2 eingebunden. Dadurch sind der erste Motor M1 und der dritte Motor M3 zwangsläufig miteinander gekoppelt. Der dritte Motor kann generatorisch betrieben werden und den zweiten Motor M2 mit elektrischer Energie versorgen. Alternativ ist ein motorischer Betrieb des dritten Motors M3 möglich, um den ersten Motor M1 zu unterstützen.
Ein weiterer Lenkmechanismus wird über eine erste Lenkkupplung L1 und eine zweite Lenkkupplung L2 bereitgestellt. Die erste Lenkkupplung L1 und die zweite Lenkkupplung L2 stellen jeweils im geschlossenen Zustand eine zwangsläufige Verbindung der ersten Zwischenwelle Z1 mit der zweiten Zwischenwelle Z2 her. Ein Übersetzungsverhältnis zwischen der ersten Zwischenwelle Z1 und der zweiten Zwischenwelle Z2 bei geschlossener erster Lenkkupplung L1 und geöffneter zweiter Lenkkupplung KL2 unterscheidet sich seinem Betrag nach nicht von einem Übersetzungsverhältnis zwischen der ersten Zwischenwelle Z1 und der zweiten Zwischenwelle Z2 bei geöffneter erster Lenkkupplung L1 und geschlossener zweiter Lenkkupplung L2. Vorzugsweise haben die Übersetzungsverhältnisse zudem aufgrund eines Zwischenrads zwischen der Nullwelle NUL und dem zweiten Summiergetriebe SUM2 umgekehrte Vorzeichen.
Gemäß 1 sind der erste Motor M1 und der dritte Motor M3 permanent miteinander und mit der Zwischenwelle Z2 gekoppelt. Gemäß 2 erfolgt die Kopplung der Motoren M1, M3 über Kupplungen. So ist eine erste Kupplung K1 vorgesehen, um den zweiten Motor M2 und den dritten Motor M3 miteinander zu koppeln. Im geschlossenen Zustand stellt die Kupplung K1 eine drehfeste Verbindung zwischen den Rotoren der beiden Motoren M2, M3 her. Über eine weitere Kupplung K2 ist der dritte Motor M3 mit der zweiten Zwischenwelle Z2 koppelbar. Die zweite Kupplung K2 stellt im geschlossenen Zustand eine zwangsläufige Kopplung des Rotors des dritten Motors M3 und der zweiten Zwischenwelle Z2 her. Analog stellt eine dritte Kupplung K3 eine Kopplung des ersten Motors M1 mit der zweiten Zwischenwelle Z2 her. Im geschlossenen Zustand der Kupplung K3 sind ein Rotor bzw. eine Kurbelwelle des ersten Motors M1 und die zweite Zwischenwelle zwangsläufig miteinander gekoppelt.
Durch die Kupplungen K1, K2, K3 kann die Leistung des zweiten Motors M2 und des dritten Motors M3 - sowohl im motorischen als auch im generatorischen Betrieb - zusammengeschaltet werden. Dadurch ist es möglich, je nach Betriebszustand den ersten Motor M1 zu unterstützen, ein höheres Lenkmoment auf die Nullwelle NUL aufzubringen, eine höhere Generatorleistung zu erzielen, oder mehr elektrische Leistung bei Geradeausfahrt bereitzustellen.
Bezugszeichenliste

SUM1: erstes Summiergetriebe
SUM2: zweites Summiergetriebe
AB1: erste Abtriebswelle
AB2: zweite Abtriebswelle
NUL: Nullwelle
AN: Antriebswelle
M1: erster Motor
M2: zweiter Motor
M3: dritter Motor
SUML: Lenksummiergetriebe
Z: Zwischenwelle
L1: erste Lenkkupplung
L2: zweite Lenkkupplung
K1: erste Kupplung
K2: zweite Kupplung
Z1: erste Zwischenwelle
Z2: zweite Zwischenwelle
G: Achsgetriebe
B: Bremse
K3: dritte Kupplung

Claims

Anordnung mit einem ersten Summiergetriebe (SUM1), einem zweiten Summiergetriebe (SUM2), einem Achsgetriebe (G), einer Abtriebswelle (AB), einer Nullwelle (NUL), einer Antriebswelle (AN) und einem ersten Motor (M1); wobei die erste Abtriebswelle (AB1), die Antriebswelle (AN) und die Nullwelle (NUL) mittels des ersten Summiergetriebes (SUM1) miteinander verbunden sind; wobei die zweite Abtriebswelle (AB2), die Antriebswelle (AN) und die Nullwelle (NUL) mittels des zweiten Summiergetriebes (SUM2) miteinander verbunden sind; wobei ein Übersetzungsverhältnis zwischen der ersten Abtriebswelle (AB1) und der Nullwelle (NUL) bei stehender Antriebswelle (AN) und ein Übersetzungsverhältnis zwischen der zweiten Abtriebswelle (AB2) und der Nullwelle (NUL) bei stehender Antriebswelle (AN) umgekehrte Vorzeichen haben; und wobei der erste Motor (M1) über das Achsgetriebe (G) mit der Antriebswelle (AN) wirkverbunden oder -verbindbar ist; gekennzeichnet durch einen zweiten Motor (M2), der mit der Nullwelle (NUL) wirkverbunden oder -verbindbar ist.
Anordnung nach Anspruch 1; gekennzeichnet durch einen dritten Motor (M3); wobei der erste Motor (M1) und der dritte Motor (M3) miteinander wirkverbunden oder - verbindbar sind.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch; gekennzeichnet durch einen Energiespeicher, der über einen generatorischen Betrieb des dritten Motors (M3) aufladbar ist; wobei der zweite Motor (M2) ausgebildet ist, Antriebsenergie aus dem Energiespeicher zu beziehen.
Anordnung nach einem der vorhergehenden zwei Ansprüche; gekennzeichnet durch ein erstes Schaltelement (K1); wobei mittels des ersten Schaltelements (K1) der zweite Motor (M2) und der dritte Motor (M3) miteinander wirkverbindbar sind.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; gekennzeichnet durch ein zweites Schaltelement; wobei mittels des zweiten Schaltelements der zweite Motor (M2) mit der Nullwelle (NUL) wirkverbindbar ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; gekennzeichnet durch ein drittes Schaltelement (K2); wobei mittels des dritten Schalelements (K2) der erste Motor (M1) und der dritte Motor (M3) miteinander wirkverbindbar sind.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; gekennzeichnet durch ein Lenksummiergetriebe (SUML) und eine Zwischenwelle (Z1); wobei der zweite Motor (M2), die Nullwelle (NUL) und die Zwischenwelle (Z1) mittels des Lenksummiergetriebes (SUML) miteinander verbunden sind.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch unter Rückbezug auf Anspruch 5; gekennzeichnet durch eine Bremse (B), die auf die Zwischenwelle (Z) wirkt.
Anordnung nach einem der vorhergehenden zwei Ansprüche; gekennzeichnet, durch eine erste Lenkkupplung (L1) und eine zweite Lenkkupplung (L2); wobei mittels der ersten Lenkkupplung (L1) und der zweiten Lenkkupplung (L2) jeweils der erste Motor (M1) mit der Zwischenwelle (Z1) wirkververbindbar ist.