DE102021000823A1

DE102021000823A1 - Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Achsantriebs

Info

Publication number: DE102021000823A1
Application number: DE102021000823.5A
Authority: DE
Inventors: Peter Appeltauer
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2021-02-17
Filing date: 2021-02-17
Publication date: 2022-08-18

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Achsantrieb (9) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Differentialgetriebe (12), welches ein von einem Antriebszahnrad antreibbares und dadurch um eine erste Drehachse (D1) drehbares Eingangszahnrad (14), eine drehfest mit dem Eingangszahnrad (14) verbundene und dadurch um die erste Drehachse (D1) mit dem Eingangszahnrad (14) mitdrehbare Differentialwelle (16), und Ausgleichszahnräder (18a, b) aufweist, welche von der Differentialwelle (16) antreibbar und dadurch mit der Differentialwelle (16) um die erste Drehachse (D1) mitdrehbar sind, um eine senkrecht zur ersten Drehachse (D1) verlaufende, zweite Drehachse (D2) relativ zu der Differentialwelle (16) und relativ zueinander drehbar sind und mit jeweiligen Abtriebszahnrädern (20a, b) kämmen, welche um die erste Drehachse (D1) relativ zueinander und relativ zu der Differentialwelle (16) drehbar sind,

Description

Die Erfindung betrifft einen Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Achsantriebs.
Derartige Achsantriebe für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Kraftwagen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Der Achsantrieb umfasst ein Differentialgetriebe, über welches beispielsweise Fahrzeugräder des Kraftfahrzeugs angetrieben werden können. Das Differentialgetriebe weist ein von einem beispielsweise als Ritzel ausgebildeten oder auch als Ritzel bezeichneten Antriebszahnrad antreibbares und dadurch um eine erste Drehachse drehbares Eingangszahnrad auf. Außerdem umfasst das Differentialgetriebe eine drehfest mit dem Eingangszahnrad verbundene und dadurch um die erste Drehachse mit dem Eingangszahnrad mitdrehbare Differentialwelle, welche auch als Eingangswelle oder Planetensteg bezeichnet wird. Außerdem umfasst das Differentialgetriebe Ausgleichszahnräder, welche von der Differentialwelle antreibbar und dadurch mit der Differentialwelle um die erste Drehachse mitdrehbar sind. Außerdem sind die Ausgleichszahnräder um eine insbesondere den Ausgleichszahnrädern gemeinsame, senkrecht zur ersten Drehachse verlaufende, zweite Drehachse relativ zu der Differentialwelle und relativ zueinander drehbar. Da die Differentialwelle auch als Planetensteg bezeichnet wird, werden die Ausgleichszahnräder auch als Planetenräder oder Planetenzahnräder bezeichnet, die beispielsweise um die erste Drehachse relativ zu der Differentialwelle drehbar an der Differentialwelle gelagert sein können. Die Ausgleichszahnräder kämmen, insbesondere direkt, mit jeweiligen Abtriebszahnrädern, welche um die erste Drehachse relativ zueinander und relativ zu der Differentialwelle drehbar sind. Insbesondere können die Abtriebszahnräder um die erste Drehachse relativ zueinander und relativ zu der Differentialwelle drehbar an der Differentialwelle gelagert sein.
Des Weiteren offenbart die WO 2016/069837 A1 ein Drehmomentenverteilungsdifferential, mit einem Differentialträger, welcher um eine Achse drehbar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Achsantrieb der eingangs genannten Art und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch einen Achsantrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um einen Achsantrieb der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu verbessern, ist erfindungsgemäß ein drehfest mit einem ersten der Abtriebszahnräder verbundenes und dadurch um die erste Drehachse drehbares, insbesondere mit dem ersten Abtriebszahnrad mitdrehbares, erstes Eingangszahnrad vorgesehen, welches somit beispielsweise koaxial zu dem ersten Abtriebszahnrad angeordnet und insbesondere entlang der ersten Drehachse von dem ersten Abtriebszahnrad beabstandet ist. Des Weiteren ist erfindungsgemäß ein drehfest mit einem zweiten der Abtriebszahnräder verbundenes und dadurch um die erste Drehachse drehbares, insbesondere mit dem zweiten Abtriebszahnrad mitdrehbares zweites Eingangszahnrad vorgesehen, welches somit beispielsweise koaxial zu dem zweiten Abtriebszahnrad angeordnet und insbesondere entlang der ersten Drehachse von dem zweiten Abtriebszahnrad beabstandet ist. Des Weiteren umfasst der erfindungsgemäße Achsantrieb ein von der Differentialwelle unter Umgehung der Ausgleichszahnräder und unter Umgehung der Abtriebszahnräder antreibbares und dadurch um die erste Drehachse drehbares Zusatzzahnrad, welches beispielsweise drehfest mit der Differentialwelle verbunden ist. Insbesondere ist es denkbar, dass das Zusatzzahnrad auf der Differentialwelle angeordnet ist. Der erfindungsgemäße Achsantrieb umfasst außerdem eine von dem Zusatzzahnrad antreibbare und dadurch um eine parallel zur ersten Drehachse verlaufende und von der ersten Drehachse beabstandete, dritte Drehachse drehbare Zusatzwelle. Insbesondere verläuft die dritte Drehachse senkrecht zur zweiten Drehachse beziehungsweise umgekehrt. Des Weiteren ist ein mit dem ersten Eingriffszahnrad korrespondierendes, um die dritte Drehachse relativ zu der Zusatzwelle drehbares, drittes Eingriffszahnrad vorgesehen, von welchem das erste Eingriffszahnrad und über dieses das erste Abtriebszahnrad antreibbar sind. Ferner ist ein mit dem zweiten Eingriffszahnrad korrespondierendes, um die dritte Drehachse relativ zu der Zusatzwelle drehbares, viertes Eingriffszahnrad vorgesehen, von welchem das zweite Eingriffszahnrad und über dieses das zweite Abtriebszahnrad antreibbar sind. Das erste Eingriffszahnrad und das zweite Eingriffszahnrad sind vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet und insbesondere entlang der ersten Drehachse voneinander beabstandet. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das dritte Eingriffszahnrad und das vierte Eingriffszahnrad koaxial zueinander angeordnet und insbesondere entlang der dritten Drehachse voneinander beabstandet sind.
Der Achsantrieb umfasst außerdem eine insbesondere als erste Lamellenkupplung ausgebildete, erste Reibkupplung, mittels welcher die Zusatzwelle drehmomentübertragend mit dem dritten Eingriffszahnrad koppelbar ist. Darüber hinaus ist eine insbesondere als zweite Lamellenkupplung ausgebildete, zweite Reibkupplung vorgesehen, mittels welcher die Zusatzwelle drehmomentübertragend mit dem vierten Eingriffszahnrad koppelbar ist. Außerdem umfasst der erfindungsgemäße Achsantrieb eine insbesondere als dritte Lamellenkupplung ausgebildete, dritte Reibkupplung, mittels welcher das dritte Eingangszahnrad unter Umgehung der Zusatzwelle drehmomentübertragend mit dem vierten Eingriffszahnrad koppelbar ist. Unter dem Merkmal, dass das Zusatzzahnrad unter Umgehung der Ausgleichszahnräder und unter Umgehung der Abtriebszahnräder von der Differentialwelle antreibbar ist, ist insbesondere zu verstehen, dass bezogen auf einen Drehmomentenfluss, über welchen ein zum Antreiben des Zusatzzahnrads vorgesehenes Drehmoment von der Differentialwelle auf das Zusatzzahnrad übertragbar ist beziehungsweise übertragen wird, die Differentialwelle und das Zusatzzahnrad in dem Drehmomentenfluss angeordnet sind, wobei die Ausgleichszahnräder und die Abtriebszahnräder nicht in dem Drehmomentenfluss angeordnet sind. Mit anderen Worten verläuft der Drehmomentenfluss von der Differentialwelle zu dem und auf das Zusatzzahnrad und umgeht die Ausgleichszahnräder und die Abtriebszahnräder, mithin fließt oder strömt nicht über die Ausgleichszahnräder und nicht über die Abtriebszahnräder. Hierzu ist es insbesondere vorgesehen, dass das Zusatzzahnrad drehfest mit der Differentialwelle verbunden ist.
Demzufolge ist unter dem Merkmal, dass mittels der dritten Reibkupplung das dritte Eingriffszahnrad unter Umgehung der Zusatzwelle drehmomentübertragend mit dem vierten Eingriffszahnrad koppelbar ist, zu verstehen, dass bezogen auf einen zweiten Drehmomentenfluss, über welchen ein Drehmoment zwischen dem dritten Eingangszahnrad und dem vierten Eingriffszahnrad übertragbar ist, um dadurch das dritte Eingriffszahnrad und das vierte Eingriffszahnrad drehmomentübertragend miteinander zu koppeln, das dritte Eingriffszahnrad, das vierte Eingriffszahnrad und die dritte Reibkupplung in dem zweiten Drehmomentenfluss angeordnet sind, jedoch die Zusatzwelle nicht in dem zweiten Drehmomentenfluss, das heißt außerhalb des zweiten Drehmomentenflusses angeordnet ist. Mit anderen Worten verläuft der dritte Drehmomentenfluss von dem dritten Eingriffszahnrad über die dritte Reibkupplung zu dem vierten Eingriffszahnrad beziehungsweise umgekehrt, wobei der zweite Drehmomentenfluss die Zusatzwelle umgeht, mithin nicht über die Zusatzwelle verläuft.
Die erste Reibkupplung und die zweite Reibkupplung ermöglichen eine auch als Torque Vectoring oder Torque-Vectoring-Funktion bezeichnete Drehmomentenverteilungsfunktion, in deren Rahmen, insbesondere durch Ansteuern der ersten Reibkupplung und der zweiten Reibkupplung und somit aktiv, ein Drehmoment bedarfsgerecht von der Zusatzwelle auf das erste Eingriffsrad und das zweite Eingriffsrad, insbesondere über die erste Reibkupplung und die zweite Reibkupplung, übertragen werden kann. Hierdurch kann eine aktive Drehmomentenverteilung auf das dritte Eingriffszahnrad und das vierte Eingriffszahnrad und somit auf das erste Eingriffszahnrad und das zweite Eingangszahnrad und in der Folge auf die Abtriebsräder realisiert werden, so dass das Kraftfahrzeug besonders vorteilhaft angetrieben werden kann. Die dritte Reibkupplung ermöglicht eine Sperrfunktion, in deren Rahmen das dritte Eingriffszahnrad und das vierte Eingriffszahnrad über die dritte Reibkupplung und dadurch das erste Eingriffszahnrad und das zweite Eingriffszahnrad und somit die Abtriebszahnräder bedarfsgerecht drehmomentübertragend miteinander gekoppelt werden können, so dass hierdurch eine Differentialsperre vorteilhaft dargestellt werden kann. Insbesondere kann die dritte Reibkupplung, insbesondere aktiv, angesteuert werden, um dadurch die Sperrfunktion bedarfsgerecht und vorteilhaft realisieren zu können.
In vollständig hergestelltem Zustand des Kraftfahrzeugs umfasst dieses beispielsweise wenigstens eine Achse, welche wenigstens oder genau zwei Fahrzeugräder umfasst. Die Fahrzeugräder sind Bodenkontaktelemente des beispielsweise als Kraftwagen ausgebildeten Kraftfahrzeugs, welches über seine Bodenkontaktelemente in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Werden die Fahrzeugräder und somit das Kraftfahrzeug angetrieben, während das Kraftfahrzeug über seine Fahrzeugräder in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an dem Boden abgestützt ist, so wird das Kraftfahrzeug entlang des Bodens gefahren, während die Fahrzeugräder an dem Boden abrollen. Dabei sind beziehungsweise werden die Fahrzeugräder von den beziehungsweise über die Abtriebsräder antreibbar beziehungsweise angetrieben. Das beispielsweise als Ritzel ausgebildete oder auch als Ritzel bezeichnete Antriebszahnrad ist beziehungsweise wird beispielsweise von einer Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs antreibbar beziehungsweise angetrieben, wobei die Antriebseinheit wenigstens eine elektrische Maschine, insbesondere zum rein elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs, und/oder wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine umfassen kann. Insbesondere ist es dabei vorgesehen, dass das Antriebszahnrad, insbesondere direkt, mit dem beispielsweise als Tellerrad ausgebildeten Eingangszahnrad kämmt, so dass das Eingangszahnrad von dem Antriebszahnrad antreibbar ist. Dadurch ist das Eingangszahnrad über das Antriebszahnrad von der genannten Antriebseinheit antreibbar. Das Differentialgetriebe des Achsgetriebes ermöglicht dabei - wie es aus dem allgemeinen Stand der Technik von Differentialgetrieben bekannt ist - eine Drehmomentenverteilung, mithin eine Verteilung oder Aufteilung eines von der Antriebseinheit bereitgestellten Drehmoments auf die Abtriebszahnräder und somit auf die Fahrzeugräder. Dabei ermöglicht es das Differentialgetriebe insbesondere, dass sich die Abtriebszahnräder und somit die Fahrzeugräder, beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs, mit voneinander unterschiedlichen Drehzahlen drehen, insbesondere derart, dass sich beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs das kurvenäußere Rad mit einer größeren Drehzahl dreht oder drehen kann als das kurveninnere Rad. Dabei ermöglicht einerseits der erfindungsgemäße Achsantrieb die zuvor beschriebene, insbesondere aktive Drehmomentenverteilungsfunktion (Torque Vectoring) sowie die zuvor beschriebene und insbesondere aktive Sperrfunktion.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine koaxial zu der Zusatzwelle, koaxial zu dem dritten Eingriffszahnrad und koaxial zu dem vierten Eingriffszahnrad angeordnete und dadurch um die dritte Drehachse relativ zu der Zusatzwelle drehbare Zentralwelle vorgesehen ist, welche drehfest mit dem dritten Eingriffszahnrad verbunden ist, welches über die Zentralwelle mittels der dritten Reibkupplung unter Umgehung der Zusatzwelle drehmomentübertragend mit dem vierten Eingriffszahnrad koppelbar ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das vierte Eingriffszahnrad drehbar auf der Zentralwelle angeordnet ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Zusatzwelle zumindest in einem Längenbereich als eine Hohlwelle ausgebildet ist, in welcher die Zentralwelle verläuft, insbesondere welche von der Zentralwelle durchdrungen ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das dritte Eingriffszahnrad direkt mit dem ersten Eingriffszahnrad kämmt und/oder dass das vierte Eingriffszahnrad direkt mit dem zweiten Eingriffszahnrad kämmt.
Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Achsantriebs. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Achsantriebs sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.
Der erfindungsgemäße Achsantrieb ermöglicht eine durch herkömmliche Lösungen nicht erreichbare Annäherung an die physikalische Grenze der Antriebskapazität, insbesondere bei Kurvenfahrten einer auch als Antriebsachse bezeichneten Achse, insbesondere eines zweispurigen Straßenfahrzeugs mit einer Antriebsmaschine, die beispielsweise die zuvor genannte Antriebseinheit ist, bei zeitgleich maximaler energetischer Effizienz des Antriebsstrangs. Insbesondere ermöglicht die Erfindung eine effiziente Integration eines Sperrdifferentials in ein Torque-Vectoring-System, das heißt in die zuvor beschriebene Drehmomentenverteilungsfunktion. Außerdem ermöglicht die Erfindung eine situationsgerechte Steuerung dieses Gesamtsystems. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen ist eine Steigerung der Längs- und Querdynamik sowie der energetischen Effizienz eines zweispurigen Straßenfahrzeugs realisierbar, insbesondere während einer Kurvenfahrt, bei einer sonst nicht erreichbaren Annäherung an die physikalische Grenze. Insbesondere liegen der Erfindung die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: Ein symmetrisches Differential, welches beiden Fahrzeugrädern einer angetriebenen Achse erlaubt, sich in Folge eines kinematischen Zwanges (zum Beispiel während einer Kurvenfahrt) mit unterschiedlichen Drehzahlen zu drehen und dennoch (zumindest fast) gleiche Anteile eines Antriebsmoments abzusetzen, ist bekannter Stand der Technik. Dabei ist es grundsätzlich unerheblich, ob ein solches symmetrisches, auch als Differentialgetriebe bezeichnetes Differential als Kegelrad- oder Stirnradplanetengetriebe ausgebildet ist. Besteht zwischen den auch als Antriebsrädern bezeichneten Fahrzeugrädern und somit zwischen den Abtriebszahnrädern eine Differenzdrehzahl, wird aufgrund der inneren Reibung des Differentialgetriebes das vom langsamer drehenden, einfach auch als Rad bezeichneten Fahrzeugrad abgesetzte Antriebsdrehmoment (geringfügig) höher sein als jenes, welches das schneller drehende Fahrzeugrad absetzt. Der Differentialbetrag entspricht dem inneren Reibmoment (der Lager- und Verzahnungsreibung) des Differentialgetriebes. Dies ist ein für jedes symmetrische Differentialgetriebe unausweichlich gegebener Zusammenhang und beruht auf der Tatsache, dass das innere Reibmoment mit negativem Vorzeichen in die Energiebilanz des Differentials eingeht. Nach dem Stand der Technik wird für zweispurige Straßenfahrzeuge, deren einzige Antriebsmaschine beliebiger Bauart beide Räder (Fahrzeugräder) einer Antriebsachse antreibt, ein symmetrisches Achsdifferential (Differentialgetriebe) aus fahrdynamischen Gründen als zwingend erforderlich betrachtet.
Allerdings existieren auch Fahrzustände, in denen sich ein solches Differentialgetriebe (Achsdifferential) insbesondere mit unabhängig vom Fahrzustand fast gleicher Drehmomentenverteilung zu den auch als Achsrädern bezeichneten Fahrzeugrädern, als nachteilig erweist. Bei Anfahr- oder Beschleunigungsvorgängen, bei denen sich die beiden Antriebsräder (Fahrzeugräder) einer Achse auf unterschiedlich griffiger Fahrbahn befinden oder unterschiedliche vertikale Radlasten aufweisen, kann nicht die Summe der aus der Bodenhaftung beider Fahrzeugräder sich ergebende Antriebsmoment abgesetzt werden (welche als die physikalische Grenze der absetzbaren Antriebsleistung gilt), sondern nur das Doppelte des geringer haftenden Fahrzeugrades, weil über dieser Grenze das Rad mit der geringeren Bodenhaftung durchdreht, wodurch sich hier ein nochmals geringerer Gleitreibwert einstellt. Zu Vereinfachung der Darlegung wird das Schlupfverhalten bereifter Räder auf einer Fahrbahn nur dann in die Argumentation miteinbezogen, wenn dies zielführend ist. Mit Hilfe von elektronischen Stabilitätsprogrammen (ESP) nach dem Stand der Technik kann durch einen gezielten Bremseingriff auf das durchdrehende Rad Abhilfe geschaffen werden, aber nur zu dem Preis einer sich dadurch ergebenden Verringerung der Antriebseffizienz des Fahrzeugs, weil dabei ein Teil der von der Antriebsmaschine zur Verfügung gestellten Antriebsenergie unwiderruflich in Bremswärme gewandelt wird.
Vergleichbare Situationen können sich auch bei einer Kurvenfahrt mit hohen Querbeschleunigungen ergeben. Aufgrund der dabei gegebenen, fliehkraftbedingten dynamischen Radlastverteilung wird das kurvenäußere Rad eine höhere Aufstandskraft haben als das kurveninnere. Dementsprechend ändern sich die von den Reifen übertragbare Antriebs- oder Bremsmomente selbst bei gleichem Haftbeiwert beider Räder. Beim Herausbeschleunigen aus der Kurvenfahrt droht das innere Rad durchzudrehen, wodurch nur das Doppelte der Antriebsmomentenkapazität des entlasteten, kurveninneren Rades übertragen werden kann. Erneut kann hier ein ESP Abhilfe leisten, aber erneut nur mit einem in Kauf zu nehmenden Energieverlust durch das Abbremsen des kurveninneren Rades, wodurch erneut die Effizienz des Antriebs verringert wird. Als positiv zu bewerten ist das sich aus den unterschiedlichen, zur Fahrbahn abgestützten Antriebsmomenten der Räder ergebende Einlenkmoment des Fahrzeuges im Falle eines solchen ESP-Eingriffs, da kurvenaußen somit ein höheres Antriebsmoment abgesetzt wird als kurveninnen (die Differenz wird über der Bremse am Chassis abgestützt).
Anders verhält es sich beim Hineinbremsen in eine Kurve: Hier droht das entlastete, kurveninnere Rad zu blockieren, was allerdings mit Hilfe eines Anti-Blockier-Systems (ABS) nach dem Stand der Technik wirksam verhindert werden kann, allerdings zum Preis einer Untersteuertendenz des Fahrzeugs aufgrund der beidseits unterschiedlichen Bremskräfte. Diesbezüglich noch die Anmerkung, dass es Motorsport-Kategorien gibt, bei denen das Regelwerk der Sportbehörde kein ABS erlaubt. Doch selbst bei mit Hilfe von ASB- und ESP-Systemen nach dem Stand der Technik ausgerüsteten Fahrzeugen mit hohen Fahrdynamikansprüchen haben sich zwei unterschiedliche, das Achsdifferential ergänzende Systeme nach dem Stand der Technik durchgesetzt, die unter bestimmten Fahrsituationen in gewissen Hinsichten, etwa insbesondere bezüglich Fahrdynamik und Antriebseffizienz, besser geeignet sind, die erwähnten Nachteile sogenannter „offener“ Differentiale jeweils zum Teil auszuräumen.
Als „offenes“ Achsdifferential wird ein solches Differential bezeichnet, bei dem allein die innere Reibung der Lagerstellen und die Verzahnung sich dem Aufbau einer Differenzdrehzahl zwischen den beiden Abtriebswellen, mithin zwischen den Abtriebszahnrädern des Differentials und somit zwischen den Fahrzeugrädern widersetzen. Zum einen sind das sogenannte Sperrdifferentiale (Selbstsperrdifferentiale mit einer drehmomentabhängigen Sperrwirkung oder solche, bei denen die Sperrwirkung unabhängig vom durchgesetzten Drehmoment über einer getrennten Aktorik gestellt werden kann). Die Funktionsweise eines Sperrdifferentials besteht in der mutwilligen beziehungsweise gezielten Anhebung der inneren Reibung im Differentialgetriebe, insbesondere der Reibung zwischen den beiden auch als Radantriebswellen bezeichneten Seitenwellen. Es kann ein energetischer Vorteil eines Sperrdifferentials gegenüber einem über die Fahrzeugbremse erzielten, vergleichbaren Effekt eines ESP-Systems anhand eines Schemas erläutert werden. Bei einer Kurvenfahrt, insbesondere bei einer Kurvenausfahrt, herrscht beispielsweise die Bedingung, dass eine mit n1 erste Drehzahl eines ersten der Fahrzeugräder größer ist als eine mit n2 bezeichnete zweite Drehzahl des zweiten Fahrzeugrads. Dabei kann es sich um zwei grundsätzlich unterschiedliche Situationen handeln:

- Beide Fahrzeugräder behalten die Bodenhaftung und treiben das Fahrzeug mit im Wesentlichen vergleichbaren Schlupfwerten an. In diesem Fall dreht das kurvenäußere Rad schneller.
- Das dynamisch vertikal entlastete, kurveninnere Rad hat einen überhöhten Schlupfwert erreicht und dreht schneller als das kurvenäußere Rad, selbst wenn es noch nicht „ganz durchdreht“, also schon den Bereich der deutlich geringen Gleitreibung erreicht hat.

Ein Sperrdifferential kann beispielsweise eine Lamellenbremse umfassen, mittels welcher die Fahrzeugräder beziehungsweise die Seitenwellen, das heißt die Abtriebszahnräder des Differentialgetriebes mittels einer Lamellenkupplung drehmomentübertragend miteinander koppelbar sind. Mittels der Lamellenbremse kann somit eine gezielte Reibungserhöhung in dem Differentialgetriebe realisiert werden, insbesondere durch Schließen der Lamellenbremse, wodurch die Fahrzeugräder beziehungsweise die Seitenwellen drehmomentübertragend über die Lamellenbremse miteinander koppelbar sind. Bei einem solchen Sperrdifferential kann, sofern die zwischen den Seitenwellen beziehungsweise zu den Fahrzeugrädern angeordnete Lamellenbremse betätigt wird, das Drehmoment zwischen den beiden Seitenwellen, das heißt insbesondere zwischen den beiden Abtriebszahnrädern, verschoben werden, und zwar stets von der schneller drehenden Seitenwelle zur langsamer drehenden Seitenwelle hin. Dieser zwingende Zusammenhang ist vergleichbar mit jenem, dass die innere Reibung eines „offenen“ Differentials einen ebensolchen Transfer bewirkt und gründet auf der Tatsache, dass Reibung gerichtet wird: Der schnellere Reibpartner wird abgebremst, der langsamere Reibpartner wird beschleunigt. Dabei entsteht in der auch als Lamellenkupplung oder als Lamellenkupplung ausgebildeten Lamellenbremse eine Verlustleistung, deren energetisches Äquivalent irrekuperabel als Wärme abgeführt werden muss. Bei einem ESP-System erfolgt ein Bremseneingriff und somit eine gezielte Abbremsung zumindest eines der Fahrzeugräder, insbesondere ohne dass in dem Differentialgetriebe die Reibung gezielt erhöht wird. Bei einem solchen ESP-Eingriff, insbesondere mit dem gleichen Ziel, die Drehzahlen der beiden Seitenwellen beziehungsweise Fahrzeugräder aneinander anzugleichen, wird eine Radbremse insbesondere zwischen der abzubremsenden Seitenwelle und dem Chassis des Fahrzeugs, das heißt dessen Aufbau, betätigt, insbesondere mit der Folge, dass die gesamte Bremsenergie als Wärme abgeführt wird, im Gegensatz zum Sperrdifferential, bei dem nur Teil der Energie als Wärme verpufft, was speziell im zweiten, oben angegebenen Fall einen gravierenden energetischen Vorteil des Sperrdifferentials darstellen kann, weil das Sperrdifferential immerhin einen Teil der von der Antriebsmaschine gelieferten Energie auf das in dieser Situation höher belastbare kurvenäußere Rad umleitet, während ein ESP-Eingriff diese über den Bremseingriff zur Masse hin (Chassis) vollständig in Wärme wandelt.
Allerdings wird sich im ersten, weiter oben angegebenen Fall das Sperrdifferential, insbesondere bei betätigter Lamellenkupplung, als nachteilig erweisen, denn das vom schneller drehenden kurvenäußere Rad auf das langsamer drehende, kurveninnere Rad umgeleitete Antriebsmoment bewirkt durch die Ungleichverteilung der Antriebsmomente ein meist als nachteilig erachtetes Untersteuern des Fahrzeugs bei einer angetriebenen Kurvenfahrt. Dies war die Motivation zur Entwicklung von sogenannten Torque-Vectoring-Systemen nach dem Stand der Technik, die insbesondere eine aktive Drehmomentenverteilung (Torque Vectoring) auf die Seitenwellen, mithin auf die Abtriebszahnräder des Differentialgetriebes und somit auf die Fahrzeugräder ermöglichen. Solche Torque-Vectoring-Systeme vermögen es, im Gegensatz zu einem Sperrdifferential, auch eine Überhöhung des Drehmomentes an der schnelleren der beiden Seitenwellen zu ermöglichen.
Theoretisch kann ein solches System auf mindestens zwei unterschiedliche Arten erreicht werden. Erstens, mit Hilfe einer zweiten Leistungsmaschine, die wahlweise auf die eine oder andere Seitenwelle wirkt, ohne dass der Leistungsfluss durch das Achsdifferential verläuft. Zweitens, durch die mindestens partielle Verzweigung des Antriebsstrangs zwischen der einzigen Antriebsmaschine und der Antriebsachse, die geringer untersetzt ist und somit schneller dreht als der Hauptantriebsstrang und daher über eine Reibkupplung erlaubt, ein gezielt zusätzliches Drehmoment, welches nicht über das Differentialgetriebe verteilt wird, in eine beliebige der beiden Seitenwellen einzuleiten. Nach dem Stand der Technik sind unterschiedliche Methoden zur Realisierung dieser Verzweigung des Antriebsstrangs (meist nur im Bereich der entsprechenden Antriebsachse) bekannt, von denen im Folgenden nur eine Variante beispielhaft erörtert wird (für andere Bauweisen gilt allerdings Äquivalentes). Bei einer solchen Konstruktionsweise wird eine zusätzliche Welle vom Planetensteg des Achsdifferentials, welcher die Eingangswelle des beispielsweise mit Kegelrädern ausgeführten Achsdifferentials darstellt, über ein ins Schnelle übersetzendes Stirnradpaar angetrieben. Von dieser zusätzlichen Welle können nun mittels einer geeigneten Vorrichtung und dabei insbesondere über Reiblamellen Antriebsmomente in eine beliebige der Seitenwellen beziehungsweise Antriebswellen zusätzlich zur gegebenen Verteilung des Achsdifferentials (Differentialgetriebe) eingeleitet werden, allerdings nur solange, wie die Zusatzwelle (zusätzliche Welle) schneller dreht als die jeweilige Seitenwelle, in die ein zusätzliches Drehmoment einzuleiten ist. Es hat sich durch den Stand der Technik herausgebildet, dass diese Art für viele Anwendungsfälle hinreichend ökonomisch ist, um eine Torque-Vectoring-Funktion zu realisieren.
Zur Realisierung einer Torque-Vectoring-Funktion kommt beispielsweise zu einem klassischen Achsdifferential (Differentialgetriebe) die zuvor genannte, zusätzliche Welle (Zusatzwelle) hinzu, die von dem auch als Differentialkorb bezeichneten oder als Differentialkorb ausgebildeten Planetensteg, mithin von der Differentialwelle, insbesondere über ein Stirnradpaar ins Schnelle übersetzt angetrieben wird. Insbesondere ist es denkbar, dass der Differentialkorb durch den gesamten Planetensteg und eine Antriebswelle des Kegelrad-Achsdifferentials gebildet wird. Drehfest an beiden Seitenwellen befindet sich jeweils ein weiteres Stirnrad, welches mit einem frei auf der Zusatzwelle gelagerten und somit als Losrad ausgebildeten Zahnrad kämmt. Eine Übersetzung der Stirnradpaare kann zumindest nahezu eins sein. Fachkundige werden aber erkennen, dass das Verhältnis dieser beiden (links und rechts gleichen) Übersetzungen, zu jener des Antriebs der Zusatzwelle ein bedeutendes Verhältnis besteht, welche den Bereich eines möglichen Torque Vectoring prägend beeinflusst. Während einer Geradeausfahrt ist die Ungleichung n1 = n2 < n3 aufgrund der vorteilhaft gewählten Übersetzung immer erfüllt, wobei mit n3 eine Drehzahl der Zusatzwelle, mit n1 eine Drehzahl einer der Seitenwellen beziehungsweise eines der Abtriebszahnräder und mit n2 eine Drehzahl der zweiten Seitenwelle beziehungsweise des zweiten Abtriebszahnrads bezeichnet ist. Torque-Vectoring, also das Beaufschlagen der schnelleren der beiden Seitenwellen, insbesondere mit Drehmoment, funktioniert bei Kurvenfahrten, solange auch die Ungleichungen n1 > n2 und n3 > n1 + Δn/2 gelten, wobei Δn = In1 - n2I der Absolutwert der Differenzdrehzahl der beiden Seitenwellen ist. Je nach Fahrzeugcharakteristik und zu erwartender Streckenführung kann es sich durchaus als sinnvoll erweisen, den Bereich des möglichen Torque-Vectorings anhand der jeweils gewählten Übersetzungen auf einen als angemessen betrachteten Wert zu begrenzen. Auch weil dabei die Differenzdrehzahl in den Lamellenkupplungen des Torque-Vectoring-Systems geringer gehalten werden kann, was energetische Vorteile mit sich bringen kann. Das Torque-Vectoring, also das gezielte Erhöhen des in die eine der beiden Seitenwellen eingeleiteten Drehmoments (insbesondere der schnelleren der beiden Seitenwellen) wird durch das Druckbeaufschlagen einer der beiden, zwischen der Zusatzwelle und dem Losrad der Stirnradstufen der Seitenwellen angeordneten Lamellenkupplungen erreicht.
Torque-Vectoring erweist sich speziell beim Herausbeschleunigen aus einer Kurve sowohl für die Agilität als auch für die Längs- und Querdynamik eines Fahrzeugs als ein durchaus positiv zu bewertendes System. In anderen Fahrsituationen kann allerdings davon kaum oder gar nicht profitiert werden.
Vor diesem Hintergrund zielt die Erfindung darauf ab, die jeweiligen Vorteile der einzelnen, oben beschriebenen Systeme in Form der Differentialsperre und des Torque-Vectorings zu vereinen, insbesondere unter möglichst vollständigem Ausschluss der jeweiligen Nachteile oder Schwächen der einzelnen Systeme, mit dem Ziel, einen möglichst energie- und antriebseffizienten Achsantrieb für ein Höchstleistungsfahrzeug auf Fahrbahnen mit bevorzugt typischerweise hoher Reifenhaftung zu erreichen. Die Erfindung unterscheidet sich von herkömmlichen Lösungen nicht allein in der Bauweise, sondern auch in dem Prinzip, wodurch die jeweils gesetzten, unterschiedlichen Ziele erreicht werden. Insbesondere ist die Effizienz der Erfindung im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen erheblich höher.
Rein theoretisch erlauben einige von herkömmlichen Torque-Vectoring-Systemen die Emulation einer Differentialsperre, indem zeitgleich beide Lamellenkupplungen mit Druck beaufschlagt, mithin geschlossen werden. Dadurch ergibt sich, dass beide Seitenwellen zusätzlich zum Planetengetriebe des Differentials über die Zusatzwelle und die Kombination der beiden sich ergebenden Lamellenkupplungen drehmomentübertragend miteinander gekoppelt sind. Dadurch erfolgen bei Differenzdrehzahlen reibungsbedingt eine Tendenz zur Drehzahlangleichung der beiden Antriebsräder und ein Drehmomenttransfer vom schnelleren zum langsameren Rad hin. Die Fähigkeit des Systems, Drehmoment gezielt auf eine der beiden Seitenwellen umzuleiten, entfällt dabei allerdings vollständig. Gegebenenfalls sind Strategien denkbar, mit unterschiedlich starker Druckbeaufschlagung der beiden Lamellenkupplungen Interimszustände zu erreichen, die sich aber alle als erheblich weniger effizient erweisen als der erfindungsgemäße Gegenstand. Eine besonders ökonomische Art, ein Torque-Vectoring-System, insbesondere nach dem Stand der Technik, anzusteuern, wäre, unter der Voraussetzung, dass eine hydraulische Steuerung verwendet wird (bei andersartiger Aktorik ergeben sich äquivalente Überlegungen) ein Proportionalventil, das den gewünschten Druck liefert, und ein 3-Wege-Ventil, das je nach Bedarf den Druck an die linke oder rechte Lamellenkupplung in Abhängigkeit vom Vorzeichen der Differenzdrehzahl der Antriebsräder (oder einer anderen Steuergröße, etwa der Seitenbeschleunigung) steuert. Damit kann aber die Anordnung nicht im Sperrdifferential-Modus betrieben werden (wozu beide Lamellenkupplungen gleichzeitig mit Druck beaufschlagt werden müssten). Fachkundige werden sicherlich mögliche Alternativen erkennen, aber selbst die getrennte Ansteuerung der beiden Lamellenpakete über je ein Proportionalventil kann die fahrdynamischen Anforderungen, die selbst schon eine Simulationsrechnung zeigen kann, bei weitem nicht jeder Hinsicht zufriedenstellend erfüllen, sofern fahrsituationsgerecht zwischen Torque-Vectoring und Sperrmodus mit dem Ziel maximaler Fahrdynamik (längs und quer) gewechselt werden soll, bei gleichzeitiger Minimierung der in Lamellenkupplungen bei deren Betätigung anfallenden Verlustleistung.
Daher werden der erfindungsgemäße Achsantrieb und das Verfahren zum Betreiben des erfindungsgemäßen Achsantriebs vorgeschlagen. Beispielsweise ausgehend von einem Differential (Differentialgetriebe) mit drei Stirnradpaaren am Planetensteg zum Antrieb der Zusatzwelle und von der Zusatzwelle zu den beiden Seitenwellen erfolgt eine Ausgestaltung insofern, als zusätzlich zu der ersten Reibkupplung und zusätzlich zu der zweiten Reibkupplung die dritte Reibkupplung vorgesehen wird, durch welche die beschriebene Sperrfunktion realisiert werden kann. Hierdurch ist je nach Anordnung ein Lagerkonzept der Zusatzwelle anzupassen. Dabei ist es denkbar, die Zusatzwelle zumindest teilweise als Hohlwelle mit darin verlaufender Zentralwelle auszugestalten.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Achsantriebs für ein Fahrzeug;
2 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Achsantriebs;
3 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels;
4 eine weitere schematische Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels des Achsantriebs; und
5 eine weitere schematische Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels des Achsantriebs.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines Achsantriebs 9 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen. In seinem vollständig hergestellten Zustand weist das Kraftfahrzeug wenigstens eine auch als Fahrzeugachse bezeichnete Achse auf, welche wenigstens oder zwei, insbesondere in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete und einfach auch als Räder oder Antriebsräder bezeichnete Fahrzeugräder aufweist. Die Fahrzeugräder sind koaxial zueinander angeordnet und um eine gemeinsame Drehachse zu einem auch als Chassis bezeichneten und beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau des Kraftfahrzeugs drehbar. Das Kraftfahrzeug weist außerdem eine auch als Antriebseinheit bezeichnete Antriebsmaschine auf, mittels welcher über das Achsgetriebe 10 die Fahrzeugräder und somit das Kraftfahrzeug insgesamt antreibbar sind. Das Kraftfahrzeug wird einfach auch als Fahrzeug bezeichnet.
Der Achsantrieb 9 weist ein einfach auch als Differential bezeichnetes Differentialgetriebe 12 auf, welches ein beispielsweise als Tellerrad und/oder als Kegelrad ausgebildetes Eingangszahnrad 14 aufweist. Das Eingangszahnrad 14, welches auch einfach als Eingangsrad bezeichnet wird, ist von einem in den Figuren nicht dargestellten und beispielsweise als Ritzel bezeichneten oder als Ritzel ausgebildeten Antriebszahnrad antreibbar und dadurch um eine erste Drehachse D1, insbesondere relativ zu einem in 2 ausschnittsweise erkennbaren Gehäuse 10 des Achsantriebs 9 drehbar. Das Differentialgetriebe 12 umfasst außerdem eine drehfest mit dem Eingangszahnrad 14 verbundene und dadurch um die erste Drehachse D1, insbesondere relativ zu dem Gehäuse 10, mit dem Eingangszahnrad 14 mitdrehbare Differentialwelle 16, welches auch als Eingangswelle oder Planetensteg bezeichnet wird oder als Planetensteg fungiert oder ausgebildet ist. Außerdem umfasst das Differentialgetriebe 12 wenigstens oder genau oder mehr als zwei Ausgleichszahnräder 18a, b, welche auch als Ausgleichsräder bezeichnet werden. Die Ausgleichsräder 18a, b sind derart drehbar an der Differentialwelle 16 gehalten, dass die Ausgleichsräder 18a, b von der Differentialwelle 16 antreibbar und dadurch mit der Differentialwelle 16 um die erste Drehachse D1 relativ zu dem Gehäuse 10 mitdrehbar sind, wobei die Ausgleichsräder 18a, b um eine senkrecht zur ersten Drehachse D1 verlaufende, zweite Drehachse D2 relativ zu der Differentialwelle 16, relativ zueinander und relativ zu dem Gehäuse 10 drehbar sind. Insbesondere sind die Ausgleichszahnräder 18a, b um die zweite Drehachse D2 relativ zur Differentialwelle 16 drehbar an der Differentialwelle 16 gehalten oder gelagert, insbesondere derart, dass die Ausgleichszahnräder 18a, b von der Differentialwelle 16 antreibbar und dadurch mit der Differentialwelle 16 um die Drehachse D1 relativ zum Gehäuse 10 mitdrehbar sind.
Das Differentialgetriebe 12 umfasst außerdem wenigstens oder genau zwei Abtriebszahnräder 20a, b, die, insbesondere direkt, mit den Ausgleichszahnrädern 18a, b, kämmen, insbesondere derart, dass das Abtriebszahnrad 20a mit den Ausgleichszahnrädern 18a und 18b und das Abtriebszahnrad 20b mit dem Ausgleichszahnrad 18a und dem Ausgleichszahnrad 18b, jeweils direkt, kämmt. Hierdurch sind die Abtriebszahnräder 20a, b von den Ausgleichszahnrädern 18a, b und somit von der Differentialwelle 16 antreibbar und in der Folge um die Drehachse D1 relativ zu dem Gehäuse 10 drehbar. Das Abtriebszahnrad 20a ist mit einer ersten Seitenwelle 22a des Achsantriebs 9 drehfest verbunden, und das Abtriebszahnrad 20b ist mit einer zweiten Seitenwelle 22b des Achsantriebs 9 drehfest verbunden. Ein erstes der Fahrzeugräder ist von der Seitenwelle 22a antreibbar und dadurch um die Raddrehachse relativ zu dem Aufbau drehbar, und das zweite Fahrzeugrad der Achse ist von der Seitenwelle 22b antreibbar und dadurch um die Raddrehachse relativ zu dem Aufbau drehbar. Das in den Figuren nicht dargestellte Antriebszahnrad kann von der genannten Antriebsmaschine angetrieben werden, so dass erkennbar ist, dass die Seitenwellen 22a, b über das Differentialgetriebe 12 von dem Antriebszahnrad und somit von der Antriebsmaschine angetrieben werden können. Insbesondere ermöglicht es das Differentialgetriebe 12, dass sich die Seitenwellen 22a, b und somit die Fahrzeugräder mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen, so dass die Seitenwellen 22a, b beziehungsweise die Abtriebszahnräder 20a, b relativ zueinander um die Drehachse D1 drehbar sind.
Der Achsantrieb 9 umfasst außerdem ein drehfest mit dem Abtriebszahnrad 20a verbundenes und dadurch um die erste Drehachse D1 relativ zu dem Gehäuse 10 drehbares, erstes Eingangszahnrad 24a und ein drehfest mit dem zweiten Abtriebszahnrad 20b verbundenes und dadurch um die erste Drehachse D1 relativ zu dem Gehäuse 10 drehbares, zweites Eingangszahnrad 24b. Der Achsantrieb 9 umfasst außerdem ein von der Differentialwelle 16 unter Umgehung der Ausgleichszahnräder 18a, b und unter Umgehung der Abtriebszahnräder 20a, b antreibbares und dadurch um die erste Drehachse D1 relativ zu dem Gehäuse 10 drehbares Zusatzzahnrad 26a, welches bei dem ersten Ausführungsbeispiel direkt mit einem zweiten Zusatzzahnrad 26b kämmt. Beispielsweise sind die Zusatzzahnräder 26a, b Stirnräder, so dass sie eine Stirnradpaarung 28 bilden. Insbesondere ist es denkbar, dass das Zusatzzahnrad 26a drehfest mit der Differentialwelle 16 verbunden und somit mit der Differentialwelle 16 um die Drehachse D1 relativ zum Gehäuse 10 drehbar ist.
Der Achsantrieb 9 umfasst außerdem eine von dem Zusatzzahnrad 26a antreibbare und dadurch um eine parallel zur ersten Drehachse D1 verlaufende und von der ersten Drehachse D1 beabstandete, dritte Drehachse D3 relativ zu dem Gehäuse 10 drehbare Zusatzwelle 30. Bei dem in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel ist die Zusatzwelle 30 drehfest mit dem Zusatzzahnrad 26b verbunden, so dass die Zusatzwelle 30 von dem Zusatzzahnrad 26b und über dieses von dem Zusatzzahnrad 26a antreibbar und dadurch um die Drehachse D3 relativ zu dem Gehäuse 10 drehbar ist.
Der Achsantrieb 9 umfasst außerdem ein mit dem Eingangszahnrad 24a korrespondierendes, um die Drehachse D3 relativ zu der Zusatzwelle 30 drehbares, drittes Eingangszahnrad 24c, welches relativ zu dem Gehäuse 10 um die dritte Drehachse D3 drehbar ist. Das erste Eingangszahnrad 24a ist von dem dritten Eingangszahnrad 24c antreibbar, vorliegend derart, dass die Eingriffszahnräder 24a, c direkt miteinander kämmen. Dabei sind vorliegend die Eingriffszahnräder 24a, c Stirnräder, so dass die Eingriffszahnräder 24a, c eine zweite Stirnradpaarung 32 bilden. Des Weiteren umfasst der Achsantrieb 9 ein mit dem zweiten Eingriffszahnrad 24b korrespondierendes, um die dritte Drehachse D3 relativ zu der Zusatzwelle 30 und relativ zu dem Gehäuse 10 drehbares, viertes Eingriffszahnrad 24d, von welchem das zweite Eingriffszahnrad 24b antreibbar ist, insbesondere derart, dass vorliegend die Eingriffszahnräder 24b, d, insbesondere direkt, miteinander kämmen. Die Eingriffszahnräder 24b, d sind vorliegend Stirnräder, so dass sie eine dritte Stirnradpaarung 34 bilden. Es ist erkennbar, dass die Eingriffszahnräder 24c, d um die Drehachse D3 relativ zu der Zusatzwelle 30 und relativ zu dem Gehäuse 10 drehbar sind. Ferner ist es denkbar, dass die Eingriffszahnräder 24c, d um die Drehachse D3 relativ zueinander drehbar sind.
Der Achsantrieb 9 umfasst eine erste Reibkupplung R1, welche beispielsweise als eine erste Lamellenkupplung ausgebildet ist. Mittels der ersten Reibkupplung R1 sind die Zusatzwelle 30 und somit das Zusatzzahnrad 26b drehmomentübertragend mit dem dritten Eingriffszahnrad 24c koppelbar. Insbesondere ist erkennbar, dass die Eingriffszahnräder 24c, d koaxial zu der Zusatzwelle 30 und somit koaxial zu der Zusatzwelle 30 und somit koaxial zu dem Zusatzzahnrad 26b angeordnet sind. Des Weiteren umfasst der Achsantrieb 9 eine zweite Reibkupplung R2, welche beispielsweise als eine zweite Lamellenkupplung ausgebildet sein kann. Mittels der zweiten Reibkupplung R2 sind die Zusatzwelle 30 und somit das Zusatzzahnrad 26b drehmomentübertragend mit dem vierten Eingangszahnrad 24d koppelbar. Des Weiteren umfasst der Achsantrieb 9 eine dritte Reibkupplung R3, welche beispielsweise als eine dritte Lamellenkupplung ausgebildet sein kann. Mittels der dritten Reibkupplung R3 ist das dritte Eingriffszahnrad 24c unter Umgehung der Zusatzwelle 30 und somit unter Umgehung des Zusatzzahnrads 26b drehmomentübertragend mit dem vierten Eingriffszahnrad 24c koppelbar und umgekehrt. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel umfasst der Achsantrieb 9 eine koaxial zu der Zusatzwelle 30 und koaxial zu dem Eingriffszahnrädern 24c, d angeordnete und somit um die dritte Drehachse D3 relativ zu der Zusatzwelle 30 und relativ zu dem Gehäuse 10 drehbare Zentralwelle 36, welche drehfest mit dem dritten Eingriffszahnrad 24c verbunden ist. Somit ist das dritte Eingriffszahnrad 24c über die Zentralwelle 36 mittels der dritten Reibkupplung R3 unter Umgehung der Zusatzwelle 30 drehmomentübertragend mit dem vierten Eingriffszahnrad 24d koppelbar. Dabei ist die Zusatzwelle 30 als eine Hohlwelle ausgebildet, welche von der Zentralwelle 36 durchdrungen ist, derart, dass die Zentralwelle 36 beidenends aus der Hohlwelle herausragt. Dabei ist das Eingriffszahnrad 24d als Losrad ausgebildet, welches drehbar auf der Zentralwelle 36, insbesondere auf einem außerhalb der Zusatzwelle 30 angeordneten Längenbereich der Zentralwelle 36 angeordnet ist. Die vorzugsweise als Lamellenkupplungen ausgebildeten Reibkupplungen R1 und R2 werden auch mit TV1 und TV2 bezeichnet, da mittels der Reibkupplungen R1 und R2 eine auch als Torque-Vectoring oder Torque-Vectoring-Funktion bezeichnete Drehmomentenverteilungsfunktion, insbesondere aktiv, realisierbar ist. Die Reibkupplung R3 wird auch mit SP bezeichnet, da mittels der Reibkupplung R3 eine insbesondere aktive Sperrfunktion des Differentialgetriebes 12 darstellbar ist. Beispielsweise sind alle drei Lamellenkupplungen TV1, TV2 und SP jeweils einzeln, unabhängig voneinander und zum Beispiel über einen Hydraulikkolben oder andersartige Aktorik ansteuerbar. Als Steuergrößen bieten sich eine Längs- und Querbeschleunigung des Fahrzeugs, eine Fahrpedalstellung und/oder bevorzugt ein Antriebsmoment, welches von der Antriebsmaschine bereitgestellt wird, ein Bremsdruck sowie die jeweils nominelle und die Differenzdrehzahl der Fahrzeugräder (Antriebsräder) an. Insbesondere je nach Aufgabenstellung können neben beziehungsweise zusätzlich oder alternativ zu den genannten noch weitere Steuergrößen sinnvoll hinzugezogen werden.
Konventionelle Achsdifferentiale werden nach dem Stand der Technik oft als Kegelraddifferentiale ausgeführt und die axiale, wie die radiale Lagerung der kegeligen Zahnräder erfolgt in der Regel mit Gleitlagern. Dadurch ergibt sich infolge der Zahneingriffs- aber insbesondere auch der Lagerreibung eine in der Regel etwa 6,5% des übertragenen Antriebsmoments betragende Sperrwirkung eines solchen Differentials (für gleitgelagerte Stirnraddifferentiale gilt Vergleichbares). Sollte ein solches Differential zu einem Sperrdifferential nachgerüstet werden, ergibt sich daraus sogar ein Vorteil, da die zusätzlich zu erreichende Sperrwirkung um diesen Betrag der Eingangssperrung des Grunddifferentials geringer ausfallen kann. Soll aber ein Grunddifferential mit einem Torque-Vectoring-System ausgerüstet werden, ist diese Grundsperrwirkung kontraproduktiv, da sie entgegen der Richtung einer Antriebsmoment-Umverteilung durch Torque-Vectoring wirkt, wodurch die erforderliche Momentenkapazität des Torque-Vectorings um den Betrag der Eigenreibung des Differentials erhöht werden muss. Deshalb wird vorgeschlagen, sämtliche Lagerungen der Zahnräder des Differentials (Differentialgetriebe 12) der Zusatzwelle 30, sowie die axiale Abstützung axialer, auf die Lamellenkupplungen ausgeübter Kräfte als Wälzlagerungen auszuführen. Damit wird erreicht, dass die innere Reibung des gesamten Systems (zusammengesetzt aus Zahn- und Lagerreibung des Grunddifferentials plus Zusatzwelle 30) anstatt infolge des Betrags der Zusatzwelle 30 noch über die weiter oben genannten 6,5% weiter ansteigt, in Summe insgesamt auf 2 bis 2,5% reduziert werden kann. Dies ist deshalb besonders vorteilhaft, weil (insbesondere bei Anwendung für Fahrzeuge, die typischerweise auf griffiger Fahrbahn betrieben werden), wie in der weiteren Schilderung der Funktionsweise für Fachkundige ersichtlich werden wird, die typischen Differenzdrehzahlen der Lamellenkupplungen bei Torque-Vectoring höher sind als in den Zuständen, in denen die Differentialsperre zum Einsatz kommt. Wie beschrieben wird die Differentialsperre insbesondere durch die Sperrfunktion mittels der Reibkupplung R3 realisiert. Auch ist die Höhe des durch den Achsantrieb 8 umgesetzten Antriebsmoments im Falle von Torque-Vectoring typischerweise höher als in den Fällen, in denen die Differentialsperre sinnvoll zum Einsatz kommt. Daher hat die Effizienzoptimierung für das Torque-Vectoring, insbesondere mittels der Reibkupplungen R1 und R2, eindeutig Vorrang über jene beim Einsatz der Sperre, mithin der Sperrfunktion mittels der Reibkupplung R3. Demnach stellt die Wälzlagerung einen weiteren Vorteil des Achsantriebs 9 dar.
Die Funktionsweise und eine mögliche, sinnvolle Ansteuerungsstrategie des Achsantriebs 10 insbesondere im Hinblick auf die, insbesondere aktive, Drehmomentenverteilung (Torque-Vectoring) und im Hinblick auf die Sperrfunktion, das heißt auf eine mittels der Reibkupplung R3 realisierbare Differentialsperre soll am Beispiel eines heckgetriebenen Hochleistungsfahrzeugs während typischer Phasen einer möglichst schnellen Kurvenfahrt auf einer Fahrbahn mit hohem Haftbeiwert der Reifen der Antriebsachse beschrieben werden (für andere Antriebskonzepte oder Einsatzbedingungen ergeben sich durchaus analoge Überlegungen). Diese sind:

Phase 1: Anbremsen der Kurve aus und noch während einer Geradeausfahrt
Phase 2: Hineinbremsen in die Kurve
Phase 3: Quasi-statische Kurvenfahrt
Phase 4: Herausbeschleunigungen aus der Kurve
Phase 5: Beschleunigte Geradeausfahrt

In Phase 1, dem Anbremsen der Kurve während der Geradeausfahrt können sich (gegebenenfalls auch nur geringfügig) Drehzahlunterschiede der abgebremsten Räder ergeben, zum Beispiel aufgrund unterschiedliche Schlupfverhältnisse der Reifen auf dem Straßenbelag oder auch Bodenwellen. Eine angemessen hohe Sperrwirkung des Differentials (speziell des Hinterachsdifferentials) wirkt sich in dieser Phase stabilisierend auf das Fahrzeugverhalten aus. Die Differentialsperre ist daher aktiv, zum Beispiel mit einem zum Bremsdruck proportionalen Sperrwert. Ein Torque-Vectoring ist während des Bremsens sinnlos. Deshalb wird das System während sämtlicher Bremsphasen inaktiv geschaltet.
In Phase 2 bleibt ein gewisser, wenn auch abnehmender Bremsdruck bestehen, das Fahrzeug wird dabei zunehmend in die Kurve eingelenkt, wodurch Achslast entsprechend auf das kurvenäußere Rad umverteilt wird, zudem beschreiben die Räder der Achse Bögen mit unterschiedlichen Radien, was allerdings nicht bedeuten muss, dass das kurvenäußere auch das schnellere Rad sein muss. Aus den gleichen, auch für die Phase 1 genannten Gründen kann sich eine unbestimmte Verteilung der Raddrehzahlen auch in Phase 2 ergeben. Eine angemessen hohe Sperrwirkung wirkt daher weiterhin stabilisierend auf das einlenkende Fahrzeug und kann eine gegebenenfalls aufkommende Blockiertendenz des kurveninneren Rades wirkungsvoll verhindern. Torque-Vectoring bleibt, wie schon in Phase 1 erwähnt, solange ein Bremsdruck besteht, nach wie vor inaktiv.
In Phase 3, der sogenannten Quasi-statischen-Kurvenfahrt, bleibt aufgrund der hohen Fliehkräfte wenig Potential der Reifen, Antriebsmomente zu übertragen, der Bremsdruck ist null, mit einer angemessenen Fahrpedalstellung wird nur wenig Antriebsmoment übertragen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zunächst überwiegend konstant beizubehalten. Dadurch behalten die Räder die Haftung, und das kurvenäußere Rad dreht daher (in der Regel) schneller als das kurveninnere. Mit dem Ende der Bremsphase wurde die Sperrwirkung aufgehoben, und Torque-Vectoring setzt graduell ein, um dem höher belastbaren, kurvenäußeren Rad mehr Drehmoment zukommen zu lassen. Dadurch stellt sich auch ein günstiges Eigenlenkverhalten des Fahrzeugs ein (das Fahrzeug fährt willig durch die Kurve mit einer leichten, durch das Niveau des Torque-Vectoring beeinflussbaren Übersteuern). Gegebenenfalls kann ein geringes Niveau an Sperrwirkung aufrechterhalten bleiben, meist mit dem Ziel, allzu harsche Momentenverteilungsänderungen zu vermeiden (verschiedene Fahrer beurteilen das durchaus unterschiedlich, weshalb das Vorhalten individueller Anpassungsmöglichkeiten speziell für diese Phase als durchaus sinnvoll beurteilt werden kann). Allerdings sind in dieser Phase 3, sofern ein geringes Sperrniveau beibehalten werden sollte, die Wirkungen der Sperre und des Torque-Vectoring gegensinnig, wodurch vermeidbare Verluste entstehen können (Blindleistung zwischen den Lamellenkupplungen der Sperre und des Torque-Vectoring). Allerdings ist in der gesamten Phase 3 das Drehmomentniveau niedrig, weshalb auch die Verluste niedrig bleiben. Außerdem besteht, sofern das Torque-Vectoring in ausreichendem Maße überwiegt, in dieser Phase 3 geringer Leistungsentfaltung der Antriebsmaschine kein Nachteil bezüglich Fahrzeug-Performance, lediglich der energetische Verlust (Verbrauch) schlägt zu Buche. Daher ist es vorzuziehen, auf jegliche Sperrwirkung zu verzichten.
In Phase 4 gibt es grundsätzlich unterschiedliche Szenarien, bedingt durch eine große Bandbreite unterschiedlichster Fahrzeugparameter, wie etwa Spurbreite, Schwerpunkthöhe, Haftbeiwert der Bereifung, Leistungsniveau der Antriebsmaschine und weitere mehr). Bei einem ausreichend hohen Niveau von Drehmoment-Verlagerung durch Torque-Vectoring kann das kurvenäußere Rad während des Herausbeschleunigens aus der Kurve das schnellere Rad bleiben, selbst wenn das kurveninnere Rad infolge der immer noch bestehenden Fliehkraft vertikal weniger belastet ist und daher zu höheren Schlupfwerten tendiert. In diesem Fall wäre jegliche Sperrwirkung kontraproduktiv (gegensinnige Wirkung zum Torque-Vectoring) und ist daher inaktiv geschaltet. Sollten die Schlupfwerte am entlasteten kurveninneren Hinterrad allerdings soweit ansteigen, dass es schneller wird als das kurvenäußere, kann die Sperrwirkung hinzugeschaltet werden (zum Torque-Vectoring Richtung kurvenäußeres Rad), denn dadurch wird die (bisher ungenügende) Drehmomenterhöhung des kurvenäußeren Rads durch die Sperrwirkung (kurveninneres Rad ist schneller) zusätzlich unterstützt. Aufgrund dieses Verhaltens können die beiden Torque-Vectoring-Lamellenkupplungen TV1 und TV2 entsprechend kompakter dimensioniert werden, was dem Leichtbau durchaus entgegenkommt, denn das Maß des möglichen Drehmomenttransfers durch Torque-Vectoring ist in dieser Situation von der Summe der Drehmomentkapazitäten der jeweiligen Torque-Vectoring-Lamellenkupplung (TV1 oder TV2) und der Lamellenkupplung der Sperre (SP) gegeben. Ziel einer günstigen Auslegung sollte daher sein, diesen Zustand reproduzierbar zu erreichen. In dieser Phase kommt auch die günstige Wahl der Verhältnisse der Übersetzung in der Stirnradpaarung und der Zusatzwelle 30 (Stirnradpaarung 32 und 34) zum Tragen.
In Phase 5 wird erneut geradeaus gefahren, Torque-Vectoring ist inaktiv, ein gewisses Niveau der Sperrwirkung kann gegebenenfalls aufrechterhalten werden (dazu gibt es erneut unterschiedliche individuelle Präferenzen).
Zu bemerken sei noch, dass die zusätzlichen Zahneingriffe zum Ausleiten eines Anteils des Antriebsdrehmoments aus dem Differentialsteg, mithin aus der Differentialwelle 16 und das Einleiten dieses Betrags in eine der Seitenwellen 22a, b keine bedeutsame Effizienzminderung des Gesamtantriebs darstellt, weil die umverteilten Drehmomente in der Regel nur einen Bruchteil des gesamten Antriebsmoments darstellen und der Dynamikgewinn des Fahrzeugs diese Einbußen mehr als überkompensiert. Insbesondere bei auf Höchstleistung getrimmten Fahrzeugen ist dies der Fall. Zudem sei als entscheidender Effizienzvorteil (insbesondere gegenüber herkömmlichen Lösungen, bei denen insbesondere im Falle von Torque-Vectoring die gesamte Antriebsleistung an die Antriebsräder über zwangsläufig schlupfende Lamellenkupplungen geleitet wird) des Achsantriebs 9 hervorzuheben, dass zu jedem Zeitpunkt der überwiegende Hauptanteil der Antriebsleistung über das auf Effizienz getrimmte, wälzgelagerte Differential (Differentialgetriebe 12) geleitet wird und lediglich der umzuverteilende Anteil, ob nun über Torque-Vectoring oder Sperrwirkung, über schlupfende Lamellenkupplungen geleitet wird, wodurch der Anteil der Verlustleistung erheblich minimiert wird. Zudem ist der Anteil der Verlustleistung in den Lamellenkupplungen von der Relativdrehzahl der Lamellen abhängig, wodurch eine günstige Wahl der Übersetzungen der Stirnradstufen zu und von der Zusatzwelle 30 weiter an Bedeutung gewinnt, weil diese die Relativdrehzahl der Lamellen zueinander bestimmt.
Eine insbesondere in dem oben beschriebenen System funktional äquivalentes System wurde ausgeführt und in einer Motorsportanwendung (Hinterachsantrieb) erfolgreich erprobt und zeitweilig eingesetzt. Die weiteren Darstellungen sind von einem zeitweiligen Entwicklungsstand des Antriebs unter gewissen Vereinfachungen abgeleitet. Dennoch ist aus ihnen das Grundprinzip und eine der bevorzugten Bauweisen deutlich zu erkennen.
Damit wird hier eine weitere, speziell auf extremen Leichtbau und Effizienz getrimmte Bauart des Achsantriebs 9 aufgezeigt. Dabei ist insbesondere das „schnell laufende“ Differential in gleich mehreren Hinsichten hervorzuheben. Bei einem längs in Fahrtrichtung im Fahrzeug angeordneten Antriebsstrang ist zur Umlenkung des Antriebs auf die zwangsläufig quer zur Fahrtrichtung ausgerichteten Achsen eine in der Regel 90° abgewinkelte Kegelradstufe erforderlich. Stirnrad- und Kegelradpaarungen haben unterschiedliche Verläufe der Zahnflankenreibung und daher auch in der Verlustleistung mit zunehmender Übersetzung. Daher erweist es sich aus einer Effizienzbetrachtung als vorteilhaft, den überwiegenden Anteil der zwischen Antriebsmaschine und Antriebsrädern erforderlichen Untersetzung über Stirnradstufen zu erreichen. Daher erfolgt die Umlenkung des Antriebs zwischen dem längs zur Fahrtrichtung ausgerichteten, mehrstufigen Getriebeausgang zum quer zur Fahrtrichtung angeordneten Differential über eine relativ geringe Übersetzung eines Kegelradpaares. Erst danach wird über die Stirnradstufe wieder eine deutlich höhere Antriebsachsübersetzung erreicht. Diese Lösung verlangt nach zwei getrennten Endantrieben für die beiden Räder der Achse, worauf später noch eingegangen wird. Als weiterer, erheblicher Vorteil des schnell laufenden Differentials sei das geringe Drehmomentniveau zu erwähnen, speziell jenes Anteils, der über die Zusatzwelle 30 der Differentialsperre und des Torque-Vectoring umverteilt wird. Hinzu kommt noch, als weiterer Vorteil des Konzepts des schnell laufenden Differentials, dass der gesamte Hinterachsantrieb mit Differentialsperre und Torque-Vectoring in dieser Bauweise bei gleicher Leistungsfähigkeit (Momentenkapazität), selbst mit den beiden, bei dieser Bauart erforderlichen Achsantriebsrädern leichter baut als in der konventionellen Bauart nach dem Stand der Technik, wenn das Differential mit Achsdrehzahl dreht.
2 bis 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des Achsantriebs 9, wobei 2 einen Mittelschnitt durch das schnell laufende, in 2 bis 5 mit 100 bezeichnete Differentialgetriebe zeigt, welches auch als Differential oder schnell laufendes Differential bezeichnet wird. Das Differentialgetriebe 100 ist in dem nur teilweise dargestellten Getriebegehäuse 10 untergebracht. Das Drehmoment wird von einer Ausgangswelle eines nicht dargestellten, beispielsweise schaltbaren Stufengetriebes über das nicht dargestellte, beispielsweise als Kegelritzel ausgebildete Antriebszahnrad, das mit dem als Kegelrad 101 ausgebildeten Eingangszahnrad 14 kämmt, eingeleitet. Das Kegelrad 101 ist mittels einer Mitnahmeverzahnung drehfest mit einem zweiteiligen Planetensteg 102 verbunden und dabei insbesondere mittels der Mitnahmeverzahnung drehfest auf dem zweiteiligen Planetensteg 102 gelagert, welcher beispielsweise Teil der Differentialwelle 16 beziehungsweise durch die Differentialwelle 16 gebildet sein kann oder aber, insbesondere drehfest, mit der Differentialwelle 16 verbunden sein kann, die mit 1 mit 16 und in 2 mit 103 bezeichnet ist. Der Planetensteg 102 umfasst Teile 102A und 102B. Die beiden hälftigen Teile 102A und 102B des Planetenstegs 102 umschließen mit geeigneten, in beiden Bauteilen jeweils halbkreisförmig ausgeführten Aufnahmen am Stück mit der Differentialwelle 103 gefertigte, am Umfang gleichmäßig verteilte Zapfen 104 zur Aufnahme der vorliegend als kegelig Planetenräder 105 ausgebildeten Ausgleichsräder 18a, b. Auf die zu wählende Anzahl der Zapfen 104 der Differentialwelle 103 und entsprechend der Anzahl der kegeligen Planetenräder 105 wird im Weiteren noch eingegangen. Dieser Verbund wird über eine Zentrierhülse 106 mit Hilfe einer Sicherungsschraube 107, die in ein Gewinde des Kegelrads 101 greift, verspannt. Eine Sicherung der Sicherungsschraube 107 erfolgt über in geeignete Gewindebohrungen der Sicherungsschraube 107 eingeklebte Madenschrauben 108. Ein Kippmoment des Kegelrads 101 wird durch mehrere, gleichmäßig am Umfang verteilte Stützen des Planetenstegs 102, insbesondere des Teils 102A, an der Differentialwelle 103 abgestützt, was im links unteren Quadranten der 2 dargestellt ist. Eine Anzahl der kegeligen Planetenräder 105 ist radial auf dem jeweiligen Zapfen 104 der Differentialwelle 103 mittels Nadellagern 109 gelagert und zum geteilten, auch als Planetenträger bezeichneten Planetensteg 102 hin, axial über Nadellager 110 gelagert. Die Anzahl der vorzusehenden Planetenräder 105 (und daher auch die Anzahl der Zapfen 104 der Differentialwelle 103), die Zahl der Planetenräder 105 und der auch als Sonnenräder 111A bezeichneten Abtriebszahnräder 20a, b sowie die Zähnezahl der vorliegend als Ritzel 111B ausgebildeten Eingriffszahnräder 24a, b der Stirnradstufen 32 und 34 des Achsantriebs 9 sind zwecks deren günstigen Auslegung alle gemeinsam zu betrachten. Der Grund besteht in der besonders einfachen Fertigbarkeit der zusammenfassend auch als Zahnräder bezeichneten Sonnenräder 111A und Ritzel 111 B, welche die Verzahnungen der Sonnenräder 111A und der Ritzel 111B ausbilden. Bei gleicher Zähnezahl der Kegelradverzahnung der Sonnenräder 111A und der Stirnradverzahnung der Ritzel 111B können die zusammengesetzten Zahnräder (Sonnenräder 111A und Ritzel 111 B) besonders vorteilhaft aus einem Stück gefertigt werden, was es daher bei der Auslegung prioritär zu berücksichtigen gilt und welche dann die weiteren genannten Größen beeinflusst. Mit anderen Worten ist es vorliegend vorgesehen, dass das Abtriebszahnrad 20a einstückig mit dem Eingriffszahnrad 24a ausgebildet ist, wobei alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein kann, dass das Abtriebszahnrad 20b einstückig mit dem Eingriffszahnrad 24b ausgebildet ist. Diese Abhängigkeit der Größen zueinander stellt aber keine nennenswerte Einschränkung dar, denn Auslegungen mit zwei, drei, vier oder fünf kegeligen Planetenrädern 105 sind alle realisierbar, sofern die anderen, davon beeinflussten, oben genannten Größen entsprechend mit angepasst werden. Dadurch ergibt sich eine Flexibilität der Auslegung, die ein breites Spektrum von Anforderungen abdecken kann. Die Zahnräder sind auf der Differentialwelle 103 mittels Nadellagern 112 radial gelagert. Gekröpfte Scheiben 113 und 114 dienen zur axialen Lagerung der Zahnräder über Nadellager 115. An dem in 2 auf der linken Seite dargestellten Ende der Differentialwelle 103 dient eine Scheibe 116 als Lauffläche für das Nadellager 115 zur Sicherung der Differentialwelle 103 über einen Sicherungsring 117. Ein hier als Kegelrollenlager dargestelltes Lager 118 der Differentialwelle 103 wird mittels einer Sicherungsmutter 119 gegen den Sicherungsring 117 verspannt und lagert dieses Ende der Differentialwelle 103 in dem auch als Getriebegehäuse bezeichneten Gehäuse 10. Außerdem weist das auch als Differentialwellenverbund bezeichnete Differentialgetriebe 100 noch ein mittiges Rollenlager 120 und zweites Kegelrollenlager am anderen Ende der Differentialwelle 103 auf. An dem in 2 rechts dargestellten Ende der Differentialwelle 103 stützt sich das axiale Nadellager 115 direkt auf das vorliegend als Stirnrad 121 ausgebildete Zusatzzahnrad 26a ab. Das Stirnrad 121 ist das Zusatzzahnrad 26a zum Antrieb der in 2 nicht dargestellten Zusatzwelle 30, welche in 3 schematisch dargestellt und dort mit 300 bezeichnet ist, wobei über die Zusatzwelle 30 beziehungsweise 300 die Sperr- und Torque-Vectoring-Funktionen dargestellt werden. Das Stirnrad 121 ist über eine Mitnahmeverzahnung drehfest mit der Differentialwelle 103 verbunden, um so einen Teil des über das Kegelrad 101 in die Differentialwelle 103 eingeleiteten Drehmoments in Richtung der Zusatzwelle 300 abzuleiten, ohne dass dieser Anteil des Drehmoments über das Differential an die Endantriebe zu den beiden Rädern über die Ritzel 111B des Achs-Endabtriebs verteilt werden würde. Axial stützt es sich an einem Sicherungsring 122 Richtung Differentialmitte ab und wird über ein zweites Differentialwellen-Kegelrollenlager 118 mit Hilfe einer zweiten Sicherungsmutter 119 verspannt. Im Inneren der vorliegend hohlen Differentialwelle 103 befindet sich ein mehrteiliges, aus Kunststoff gefertigtes Ölverteilungssystem 123, das aus dem Getriebegehäuse (Gehäuse 10) gespeist wird, insbesondere mit Öl.
Die Funktion des beschriebenen Differentials ist folgende: Das in das Kegelrad 101 eingeleitete Drehmoment wird über die Mitnahmeverzahnung in den Planetensteg 102 und von dort über die Zapfen 104 in die Differentialwelle 103 geleitet. Ab hier kann es sich je nach herrschenden Widerstandsverhältnissen verteilten. Falls eine der Lamellenkupplungen der sich auf der Zusatzwelle 300 angeordneten Lamellenkupplungen der Differentialsperre oder des Torque-Vectoring auch nur zum Teil geschlossen ist, wird ein vom Schließungsgrad dieser Kupplung abhängiger Anteil des Drehmoments über das Stirnrad 121 Richtung Zusatzwelle 300 ausgeleitet. Der Rest wird durch die mit den Sonnenrädern 111A kämmenden Planetenräder 105 fast (unter Berücksichtigung der geringen inneren Reibung des nadelgelagerten Differentials) gleichmäßig auf die Sonnenräder 111A beziehungsweise auf deren Sonnenradverzahnungen aufgeteilt und über die Ritzel 111B beziehungsweise deren Ritzelverzahnungen des Endabtriebs an die Antriebsräder ausgeleitet.
Zur konstruktiven Auslegung der Zusatzwelle 30 beziehungsweise 300, über welche die Differentialsperre und das Torque-Vectoring realisiert werden, bieten sich je nach den gegebenen Bauraumanforderungen unterschiedliche, an sich funktional gleichwertige Alternativen an. Zum einen kann das Stirnrad 121 des Differentialgetriebes 100 direkt ein Antriebsstirnrad der Zusatzwelle 300 antreiben. Zwei weitere, auf der Zusatzwelle 300 drehbar gelagerte Stirnräder kämmen mit je einem der beiden Ritzel 111B der Achs-Endabtriebe zu den beiden Antriebsrädern des Fahrzeugs. Geeignet auf der Zusatzwelle 300 angeordnete Lamellenkupplungen können die Sperrdifferential-Funktion erfüllen, sofern zwischen den beiden Stirnrädern der Zusatzwelle 300 angeordnet, welche mit den beiden Ritzeln 111B der Achs-Endabtriebe zu den beiden Antriebsrädern des Fahrzeugs kämmen, beziehungsweise die Torque-Vectoring-Funktion, wenn zwischen dem Antriebsrad der Zusatzwelle 300, welches mit dem Stirnrad 121 des Differentialgetriebes 100 kämmt und dem jeweils einen der beiden Stirnräder der Zusatzwelle 300 angeordnet, welche mit den beiden Ritzeln 111B der Achs-Endabtriebe zu den beiden Antriebsrädern des Fahrzeugs kämmen. Der Anteil des umverteilten Antriebsdrehmoments, der über die Zusatzwelle 300 bei Einsatz der Differentialsperre oder des Torque-Vectoring die Ritzel 111B des Achs-Endabtriebs eingeleitet wird, wird von dort direkt auf die Stirnräder des Achs-Endabtriebs der jeweiligen Räder weitergeleitet, ohne dadurch die (fast) symmetrische Verteilung des Differentials zu beeinflussen.
Alternativ kann die Zusatzwelle 300 so im Getriebegehäuse (Gehäuse 10) angeordnet sein, dass die beiden, auf der Zusatzwelle drehbar gelagerten Stirnräder, über die die umgeleiteten Antriebsmomentanteile bei einer Differentialsperren- oder Torque-Vectoring-Funktion zum jeweiligen Antriebsrad gelangen sollten, direkt mit dem jeweiligen Achsantriebsrad kämmen und daher das umverteilte Drehmoment auch direkt da einleiten. Im Folgenden wird eine solche Anordnung noch genauer beschrieben. Bei dieser Anordnung ist zu beachten, dass zwischen dem Stirnrad 121 des Differentials und dem Antriebsrad der Zusatzwelle 300 ein zusätzliches, drittes Zahnrad angeordnet sein sollte, um darüber die bei dieser Anordnung erforderliche Drehrichtungsumkehr zu erreichen. Es sei darauf hingewiesen, dass durch dieses zusätzliche Zahnrad kein weiterer, in der Energiebilanz zu berücksichtigender Zahneingriff hinzukommt, weil in der ersten, weiter oben kurz beschriebenen Variante das umgeleitete Antriebsdrehmoment durch genauso viele Verzahnungsstufen geleitet wird, wie bei der hier behandelten, weil aus der Zusatzwelle erst in Ritzel des Endabtriebes eingeleitet wird, danach aus den Ritzeln in das Achsantriebsrad. Da Verzahnungsverluste drehmomentabhängig sind, ergibt sich zwischen den beiden vorgestellten Varianten kein Unterschied zwischen anfallenden Verzahnungsverlusten.
Anhand von 3 wird eine mögliche, konstruktive Umsetzung der Zusatzwelle 300 nach der zweiten, oben ausgeführten Variante näher beschrieben. In 3 ist ein Mittelschnitt der auch als Drehrichtungsumlenkung 200 bezeichneten, oben genannten Drehrichtungsumkehr und der Zusatzwelle 300 dargestellt. Ein Umlenkungsstirnrad 201 kämmt dem in 3 nicht dargestellten Stirnrad 121 des Differentialgetriebes 100 und mit einem Antriebsrad 301 der Zusatzwelle 300, wobei beispielsweise das Antriebsrad 301 das Zusatzzahnrad 26b ist oder sein kann. Das Umlenkungsrad 201 ist auf einer Achse 202 über ein Nadellager 203 gelagert. Die Achse 202 ist mittels einer Halterung 204, über die auch eine Beölung des Nadellagers 203 erfolgt, mittels einer Zylinderschraube 205 in dem Getriebegehäuse (Gehäuse 10) befestigt.
Das Antriebsrad 301 der Zusatzwelle 300 ist über eine Mitnahmeverzahnung drehfest mit einem ersten Teil 302 der Zusatzwelle 300 verbunden. Das in 3 linke Ende des ersten Teils 302 der Zusatzwelle 300 weist eine Außenmitnahmeverzahnung auf, über welche eine drehfeste Verbindung zu einem zweiten Teil 303 der Zusatzwelle 300 erfolgt. Die beiden Teile 302 und 303 der Zusatzwelle 300 werden über einen geteilten Zuganker 304A und 304B über ein Gewinde zueinander verspannt. Eine Verschraubung des geteilten Zugankers 304A und 304B wird über eine Einschubhülse 305 formschlüssig gesichert. Die Einschubhülse 305 rastet über einen Sicherungsring ein und weist ein Muttergewinde auf, worüber es demontiert werden kann. An beiden Enden wird die Zusatzwelle 300 über radiale Nadellager 306 und axiale Nadellager 307 gelagert, die gegen Lagerschalen 308 anlaufen, die über links und rechts aus Bauraumgründen unterschiedliche Gehäuseaufnahmen 309A und 309B im Getriebegehäuse (Gehäuse 10) verschraubt werden. Über beide Gehäuseaufnahmen 309A und 309B erfolgt eine Ölversorgung der Zusatzwelle 300. Eine beidseitige Öleinspeisung ist vorteilhaft, da die Lamellenkupplungen (auf die im Folgenden noch eingegangen wird) der quer im Fahrzeug eingebauten Zusatzwelle 30 Öldurchfluss zur Ölung und Schmierung auch bei hohen seitlichen Fliehkräften in beliebiger Richtung benötigen können. Die Öleinspeisung erfolgt über federbelastete Axialdichtungen 330 in die drehende Zusatzwelle 300. Eine Ölverteilung erfolgt über Bohrungen des zweiteiligen Zugankers 304A und 304B. Die vorliegend als Stirnräder 310 und 311 ausgebildeten Eingriffszahnräder 24c und 24d sind auf der Zusatzwelle 300, insbesondere auf den Teilen 302 und 303, über Nadellager 312A und 312B, insbesondere drehbar, gelagert und kämmen mit je einem der in 3 nicht dargestellten Achs-Endabtriebsräder, mithin mit den Eingriffszahnrädern 24a, b. Das Stirnrad 310 ist aus fertigungstechnischen Gründen zweiteilig ausgeführt und verschweißt. Es weist Mitnahme-Innenverzahnungen 310a und 310b auf, zur drehfesten Aufnahme der Außenlamellen der als Lamellenkupplung 313 ausgebildeten Reibkupplung R1 des Torque-Vectoring in Richtung des linken Antriebsrads und der als Lamellenkupplung 314 ausgebildeten Reibkupplung R3 der Differentialsperre. In den Lamellen der Lamellenkupplung 313 sind über eine Mitnahmeverzahnung drehfest mit der Zusatzwelle 300, insbesondere mit dem Teil 303, verbunden. Alle Lamellen der Lamellenkupplung 313 (wie auch jene der als weiteren Lamellenkupplung 315 ausgebildeten Reibkupplung R2 und/oder der Lamellenkupplung 314) weisen ein alternierendes Lochbild auf, welches durch Pumpeffekte eine Schmierung und Kühlung der Lamellen begünstigt. Die Innenlamellen der Lamellenkupplung 314 sind über eine Außenmitnahmeverzahnung 311b mit dem Stirnrad 311 drehfest verbunden. Die Außenlamellen der Lamellenkupplung 315 (Reibkupplung R2) sind über eine Innenmitnahmeverzahnung 311a mit dem Stirnrad 311 drehfest verbunden. Die Innenlamellen der Lamellenkupplung 315 sind mit einer Außenmitnahmeverzahnung der Zusatzwelle 300, insbesondere des Teils 302, drehfest verbunden. Eine Betätigung, das heißt eine Beaufschlagung mit einer axialen Anpresskraft der Lamellen untereinander erfolgt über hydraulische Ringkolben 316A für die Lamellenkupplung 315, 316B für die Lamellenkupplung 314 und 316C für die Lamellenkupplung 313. Ein Ringzylinder des Ringkolbens 316A ist geteilt ausgeführt, zum Teil in der Gehäuseaufnahme 309B und zum Teil in der rechten Lagerschale 308. Ebenso ein Ringzylinder des Ringkolbens 316C zum Teil in der Gehäuseaufnahme 309A und zum Teil in der linken Lagerschale 308. Ein Ringzylinder 317 des Ringkolbens 316B ist in einer in 3 nicht dargestellten Art mit dem Getriebegehäuse verschraubt und weist wenigstens einen in 3 nach oben gerichteten Anschlussstutzen auf, der für eine Montage eines hydraulischen Anschlusses durch eine dazu vorgesehene Öffnung des Getriebegehäuses vorgesehen ist. Alle Ringkolben haben an ihren Außen- und Innendurchmessern eine Nut zur Aufnahme von Hydraulikdichtungen. Um eine Anpresskraft von den stationären (nicht rotierenden) Ringkolben in rotierende Bauteile der Zusatzwelle 300 mit geringen Reibverlusten einleiten zu können, erfolgt eine axiale Krafteinleitung über axiale Nadellager 318A, 318B und 318C in Druckstücke 319A, 319B und 319C. Gegen diese Druckstücke 319A-C stützen sich auch jeweils paarweise gegeneinander ausgerichtete Tellerfedern 320A, 320B und 320C ab, welche die ihnen jeweils zugeordneten Ringkolben bei drucklosen Ringzylindern ihre tiefste Stellung in den Ringzylinder drücken und dabei das Einleiten eines Lüftspiels in die jeweils zugeordneten Lamellenpakete der Lamellenkupplungen 313, 314, 315 zur Vermeidung von Verlustleistung zwischen den Lamellen in den offenen Lamellenkupplungen gewährleisten. Eine Kolbenkraft des Ringkolbens 316C wird auf die Lamellen der Lamellenkupplung 313 durch eine massive Endlamelle 121 eingeleitet und stützt sich auf einem Flansch 322 ab, der aus Fertigungsgründen nicht aus einem Stück mit der Zusatzwelle 300 beziehungsweise dem Teil 303 gefertigt ist, sondern auf diese beziehungsweise auf den Teil 303 aufgeschweißt ist. Ein axialer Kraftfluss bei Betätigung der Lamellenkupplung 313 baut sich ausgehend vom hydraulischen Druck im Ringzylinder des Ringkolbens 316 zunächst über eben diesen Ringkolben auf, um dann über das Nadellager 318C, das Druckstück 319C, die Tellerfeder 320C und dann über die Lamellenkupplungen 313 beziehungsweise deren Lamellenpaket am Flansch 322 des Teils 303 in diesen Teil 303 eingeleitet zu werden. Über den Teil 303 und den Zuganker 304A wird der Kraftkreis über ein Axiallager 307 zum Ringzylinder des Ringkolbens 316C geschlossen.
Eine Kolbenkraft des Ringkolbens 316B wird auf die Lamellen der Lamellenkupplung 314 durch eine massive Endlamelle 323 eingeleitet und stützt sich über ein Nabenteil des Stirnrads 310 und ein Nadellager 324 ebenfalls auf dem Flansch 322 des Teils 303 ab. Über miteinander verschraubte Teile des Zugankers 304A und 304B schließt sich ein Kraftschluss nun über den Teil 302, dessen vorhin schon aus Fertigungsgründen angeschweißten Flansch 324, ein Axiallager 325, ein Nabenteil des Stirnrads 311, ein Axiallager 322 und schließlich über eine Stahlplatte 327 (die erforderlich wird, um den gehäusefesten Ringzylinder des Ringkolbens 316B aus Leichtmetall fertigen zu können) zum Ringzylinder 317 des Ringkolbens 316B geschlossen zu werden.
Bei einer Einleitung von Axialkraft des Ringkolbens 316A in die Lamellenkupplung 315 beziehungsweise in dessen Lamellenpaket ergibt sich die zusätzliche Herausforderung, dass es sich aus konstruktiven Gründen als vorteilhaft erweist, eine Betätigung durch das Antriebsrad 301 der Zusatzwelle 300 mit einer Reihe von gleichmäßig auf den Umfang verteilten Stempeln 328 zu realisieren. Denn um eine ungewollte Vorspannung der Lamellen der Lamellenkupplung 315 bei gegebenenfalls auftretenden Axialkräften durch die Verzahnung des Antriebsrads 310 zu vermeiden, wird das Antriebsrad 301 mittels eines Sicherungsrings 329 zur Zusatzwelle 300, insbesondere zu dem Teil 302, axial fixiert. Ein axialer Kraftschluss bei Betätigung erfolgt demnach über den Ringkolben 316A, dessen Nadellager 318A, das Druckstück 319A, welcher dann über die Stempel 328, die Lamellenkupplung 315 beziehungsweise dessen Lamellenpaket belastet. Über den Flansch 324 der Zusatzwelle 300, insbesondere des Teils 302, den Zuganker 304B und dessen axiale Lagerung schließt sich dann der Kraftschluss zum Ringzylinder des Ringkolbens 316A.
Aus dieser Bauweise ergibt sich die Funktionsweise der Differentialsperre und des Torque-Vectoring. Übersetzungen des Antriebs (121 - > 201 - > 301) der Zusatzwelle 300 und der beiden Stirnräder 310 und 311 zu den beiden Achs-Endabtriebsrädern sind dergestalt gewählt, dass bei Geradeausfahrt (Gleichlauf der beiden Achs-Endabtriebsräder) die zweiteilige Zusatzwelle 300, insbesondere deren Teile 302 und 303 um einen angemessenen Betrag schneller dreht als die beiden Stirnräder 310 und 311. Diese Differenzdrehzahl besteht auch zwischen den mit der Zusatzwelle 300, insbesondere mit dem Teil 302 beziehungsweise 303, drehfest verbundenen Innenlamellen der Torque-Vectoring-Lamellenkupplungen 313 und 315 und deren jeweiligen Außenlamellen, die drehfest mit den Stirnrädern 310 respektive 311 verbunden sind. Solange diese Differenzdrehzahl besteht, kann ein Torque-Vectoring durch Druckbeaufschlagung der jeweiligen Lamellenkupplung erfolgen. Der dabei auftretende Leistungsfluss erfolgt aus der Differentialwelle 103, über das Stirnrad 121, das Umlenkungsrad 201, das Antriebsrad der Zusatzwelle 300, insbesondere der Teile 302 und 303, eine der Lamellenkupplungen 313 und 315, eines der Stirnräder 310 und 311 in das jeweils damit kämmende Achs-Endabtriebsrad.
Sofern eine Differenzdrehzahl zwischen den beiden Antriebsrädern der Achse besteht, besteht eine davon abhängige Differenzdrehzahl auch zwischen den mit den Endabtriebsrädern kämmenden Stirnrädern 310 und 311 der Zusatzwelle 300 und damit auch zwischen drehfest mit diesen Stirnrädern verbundenen Außen- beziehungsweise Innenlamellen der Lamellenkupplung 314. Der Leistungsfluss bei Einsatz der Differentialsperre bei Druckbeaufschlagung der Lamellenkupplung 314 erfolgt dabei aus den schneller drehenden Achsantriebsrad, dem schneller drehenden Stirnrad 310 beziehungsweise 311, über das Lamellenpaket der Lamellenkupplung 314 zum langsamer drehenden Stirnrad 310 beziehungsweise 311 und von dort zum langsamer drehenden Endabtriebsrad.
In 4 und 5 sind die weiter oben beschriebenen Zahneingriffe zwischen dem schnell laufenden Differentialgetriebe 100, dem Umlenkungsrad 200, der Zusatzwelle 300 zur Darstellung der Torque-Vectoring- und Sperrfunktion, sowie den beiden gebauten Endabtriebsrädern 400A und 400B (in welche die Aufnahmen der Gleichlaufgelenke der Seitenwellen als maßgeblicher Beitrag zum Leichtbau integriert sind) des Achsantriebs 9 zur Übersicht zusammengestellt. In 4 ist der Kraftfluss aus dem Differential direkt zu den Endabtriebsrädern und über das Zwischenrad zur Zusatzwelle 300 anhand einer entsprechend abgewinkelten Schnittebene dargestellt. In 5 ist der Kraftfluss aus der Zusatzwelle 300 direkt in die Endabtriebsräder erkennbar. Damit sind alle weiter oben beschriebenen Funktionsweisen des Achsantriebs 9 in den unterschiedlichen Phasen einer Kurvenfahrt mit der eben beschriebenen Konstruktion bei entsprechender Ansteuerung darstellbar.
Bezugszeichenliste

9: Achsantrieb
10: Gehäuse
12: Differentialgetriebe
14: Eingangszahnrad
16: Differentialwelle
18a, b: Ausgleichszahnrad
20a, b: Abtriebszahnrad
24a-d: Eingriffszahnrad
26a, b: Zusatzzahnrad
28: Stirnradpaarung
30: Zusatzwelle
32: Stirnradpaarung
34: Stirnradpaarung
36: Zentralwelle
R1: Reibkupplung
R2: Reibkupplung
R3: Reibkupplung

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

WO 2016/069837 A1 [0003]

Claims

Achsantrieb (9) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Differentialgetriebe (12), welches aufweist: - ein von einem Antriebszahnrad antreibbares und dadurch um eine erste Drehachse (D1) drehbares Eingangszahnrad (14), - eine drehfest mit dem Eingangszahnrad (14) verbundene und dadurch um die erste Drehachse (D1) mit dem Eingangszahnrad (14) mitdrehbare Differentialwelle (16), und - Ausgleichszahnräder (18a, b), welche von der Differentialwelle (16) antreibbar und dadurch mit der Differentialwelle (16) um die erste Drehachse (D1) mitdrehbar sind, um eine senkrecht zur ersten Drehachse (D1) verlaufende, zweite Drehachse (D2) relativ zu der Differentialwelle (16) und relativ zueinander drehbar sind und mit jeweiligen Abtriebszahnrädern (20a, b) kämmen, welche um die erste Drehachse (D1) relativ zueinander und relativ zu der Differentialwelle (16) drehbar sind, gekennzeichnet durch: - ein drehfest mit einem ersten der Abtriebszahnräder (20a, b) verbundenes und dadurch um die erste Drehachse (D1) drehbares, erstes Eingriffszahnrad (24a), - ein drehfest mit einem zweiten der Abtriebszahnräder (20a, b) verbundenes und dadurch um die erste Drehachse (D1) drehbares, zweites Eingriffszahnrad (24b), - wenigstens ein von der Differentialwelle (16) unter Umgehung der Ausgleichszahnräder (18a, b) und unter Umgehung der Abtriebszahnräder (20a, b) antreibbares und dadurch um die erste Drehachse (D1) drehbares Zusatzzahnrad (26a), - eine von dem Zusatzzahnrad (26a) antreibbare und dadurch um eine dritte Drehachse (D3) drehbare Zusatzwelle (30), - ein mit dem ersten Eingriffszahnrad (24a) korrespondierendes, um die dritte Drehachse (D3) relativ zu der Zusatzwelle (30) drehbares, drittes Eingriffszahnrad (24c), von welchem das erste Eingriffszahnrad (24a) antreibbar ist, - ein mit dem zweiten Eingriffszahnrad (24b) korrespondierendes, um die dritte Drehachse (D1) relativ zu der Zusatzwelle (30) drehbares, viertes Eingriffszahnrad (24d), von welchem das zweite Eingriffszahnrad (24b) antreibbar ist, - eine erste Reibkupplung (R1), mittels welcher die Zusatzwelle (30) drehmomentübertragend mit dem dritten Eingriffszahnrad (24c) koppelbar ist, - eine zweite Reibkupplung (R2), mittels welcher die Zusatzwelle (30) drehmomentübertragend mit dem vierten Eingriffszahnrad (24d) koppelbar ist, und - eine dritte Reibkupplung (R3), mittels welcher das dritte Eingriffszahnrad (24c) unter Umgehung der Zusatzwelle (30) drehmomentübertragend mit dem vierten Eingriffszahnrad (24d) koppelbar ist.
Achsantrieb (9) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine koaxial zu der Zusatzwelle (30), koaxial zu dem dritten Eingriffszahnrad (24c) und koaxial zu dem vierten Eingriffszahnrad (24d) angeordnete und dadurch um die dritte Drehachse (D3) relativ zu der Zusatzwelle (30) drehbare Zentralwelle (36), welche drehfest mit dem dritten Eingriffszahnrad (24c) verbunden ist, welches über die Zentralwelle (36) mittels der dritten Reibkupplung (R3) unter Umgehung der Zusatzwelle (30) drehmomentübertragend mit dem vierten Eingriffszahnrad (24d) koppelbar ist.
Achsantrieb (9) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Eingriffszahnrad (24d) drehbar auf der Zentralwelle (36) angeordnet ist.
Achsantrieb (9) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzwelle (30) zumindest in einem Längenbereich als eine Hohlwelle ausgebildet ist, in welcher die Zentralwelle (36) verläuft, insbesondere welche von der Zentralwelle (36) durchdrungen ist.
Achsantrieb (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Eingriffszahnrad (24c) direkt mit dem ersten Eingriffszahnrad (24a) kämmt und/oder dass das vierte Eingriffszahnrad (24d) direkt mit dem zweiten Eingriffszahnrad (24b) kämmt.
Verfahren zum Betreiben eines Achsantriebs (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.