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Die Erfindung betrifft ein elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine und einem Differentialgetriebe sowie einer Übersetzungsstufe, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
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Die
DE 10 2007 021 359 A1 beschreibt eine derartige elektrische Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine und zwei Abtriebswellen, sowie einem ersten Untersetzungsplanetengetriebesatz, der von der elektrischen Maschine angetrieben wird. Im Anschluss findet sich ein Mehrfachplanetengetriebe als Differentialgetriebe mit einer ersten Differentialausgangswelle und einer zweiten Differentialausgangswelle, um so zwei angetriebene Räder des Fahrzeugs gleichzeitig antreiben zu können.
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Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein verbessertes elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art zu schaffen, welches eine hohe Flexibilität beim Antrieb des Kraftfahrzeugs ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein elektrisches Antriebssystem mit den Merkmalen im Anspruch1, und hier insbesondere im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des elektrischen Antriebssystems ergeben sich dabei aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.
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Ähnlich wie das elektrische Antriebssystem im eingangs genannten Stand der Technik sieht es das erfindungsgemäße elektrische Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug vor, dass eine erste elektrische Maschine und ein Differentialgetriebe mit zwei Differentialausgangswellen und eine Übersetzungsstufe vorgesehen ist. Das erfindungsgemäße elektrische Antriebssystem nutzt dann zusätzlich eine zweite elektrische Maschine, wobei über ein Schaltelement der erste Rotor der ersten elektrischen Maschine mit der ersten Differentialausgangswelle koppelbar ist und über ein zweites Schaltelement der zweite Rotor der zweiten elektrischen Maschine drehfest mit der zweiten Differentialausgangswelle koppelbar ist. Ein drittes Schaltelement erlaubt die drehfeste Verbindung des ersten Rotors mit der Differentialeingangswelle und ein viertes Schaltelement erlaubt die drehfeste Kopplung des zweiten Rotors, also des Rotors der zweiten elektrischen Maschine, mit der Übersetzungseingangswelle, wobei die Übersetzungsausgangswelle der Übersetzungsstufe drehfest mit der Differentialeingangswelle verbunden ist.
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Unter einer drehfesten Verbindung im Sinne der hier vorliegenden Erfindung ist dabei eine Verbindung zweier drehbar gelagerter Elemente zu verstehen, wobei diese beiden Elemente koaxial zueinander angeordnet sind und durch die drehfeste Verbindung derart miteinander verbunden sind, dass sie mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen. Für den Fall einer drehfesten Verbindung mit einem feststehenden Element wie beispielsweise dem Gehäuse eines Getriebes, bedeutet dies, dass die Verbindung in der Art ausgestaltet ist, dass das Element sich gegenüber diesem Gehäuse nicht verdrehen kann, also an dem Getriebegehäuse festgehalten wird.
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Das erfindungsgemäße elektrische Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug schafft damit die Möglichkeit eines Einzelradantriebs, bei welchem beide Abtriebswellen, also die erste und die zweite Differentialausgangswelle, drehfest mit einer Seitenwelle verbunden sind, welche ihrerseits direkt oder gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung über eine weitere Übersetzung mit dem jeweiligen Rad verbunden ist. Durch die erfindungsgemäße Anordnung mit den vier Schaltelementen wird es dabei möglich, dass wahlweise zwischen einem Differentialbetrieb mit der ersten elektrischen Maschine und einem Differentialbetrieb mit der zweiten elektrischen Maschine einschließlich einer Übersetzung umgeschaltet werden kann. Zusätzlich ist ein Betrieb im sogenannten „Torque Vectoring“ Modus möglich, bei dem ein Einzelradantrieb jedes angetriebenen Rads über jeweils eine der beiden elektrischen Maschinen gestaltet wird.
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Damit lassen sich nun mit einem einfachen und kompakt zu realisierenden Aufbau eine Vielzahl von verschiedenen Funktionen realisieren. Beispielsweise kann über die erste elektrische Maschine eine Fahrt im normalen Differentialbetrieb erfolgen, wobei zur Effizienzsteigerung des elektrischen Antriebssystems die zweite elektrische Maschine abgekoppelt werden kann. Die zweite elektrische Maschine kann über die Übersetzungsstufe übersetzt für ein höheres Drehmoment im normalen Differentialbetrieb genutzt werden, wobei in diesem Fall die erste elektrische Maschine zur Effizienzsteigerung abgehängt werden kann. In einem Anfahrmodus kann für ein hohes Drehmoment mit beiden elektrischen Maschinen angetrieben werden, wobei die erste elektrische Maschine direkt und die zweite elektrische Maschine über die Übersetzungsstufe übersetzt genutzt wird. Für einen reinen Torque Vectoring Betrieb steht außerdem ein Einzelradantrieb zur Verfügung.
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Insgesamt ist es dabei so, dass zwischen den einzelnen Modi, also einem Effizienzmodus mit der ersten elektrischen Maschine, einem Effizienzmodus mit der zweiten elektrischen Maschine und dem Anfahrmodus bzw. Torque-Mode ohne eine Lastunterbrechung umgeschaltet werden kann.
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Gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung des elektrischen Antriebssystems gemäß der Erfindung ist es dabei so, dass die Übersetzungsstufe zumindest teilweise axial zu dem Differentialgetriebe angeordnet ist.
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Unter einer solchen zumindest teilweise axial überlappenden Anordnung zweier Elemente ist dabei im Sinne der hier vorliegenden Erfindung zu verstehen, dass zumindest ein Teil des einen Elements und des anderen Elements in der selben senkrecht zur axialen Richtung ausgerichteten Ebene angeordnet sind bzw. diese Ebene schneiden. Die sich axial überlappenden Teile sind dabei gezwungenermaßen in unterschiedlichen radialen Abständen und/oder Winkellagen zu der entsprechenden Achse, welche die Axialrichtung definiert, angeordnet. Die Axialrichtung beziehungsweise die axiale Richtung ist dabei durch die beiden Differentialausgangswellen definiert, welche besonders vorteilhaft koaxial oder aber zumindest achsparallel zu den Rotorachsen der beiden elektrischen Maschinen angeordnet sind. Besonders vorteilhaft sind der erste Rotor und der zweite Rotor koaxial zueinander angeordnet.
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Diese axial überlappende Anordnung der Übersetzungsstufe zu dem Differentialgetriebe kann beispielsweise bei einem Kegelraddifferential bedeuten, dass zumindest ein Teil der Übersetzungsstufe axial überlappend zu dem Differentialkäfig dieses Differentialgetriebes liegt. Dies schafft insgesamt einen in Axialrichtung sehr kompakten Aufbau.
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Eine weitere sehr günstige Ausgestaltung des elektrischen Antriebssystems gemäß der Erfindung kann es dabei ferner vorsehen, dass das vierte Schaltelement zumindest teilweise axial überlappend zu dem Differentialgetriebe angeordnet ist. Damit benötigt auch dieses Schaltelement wenig oder keinen eigenen Bauraum in axialer Richtung.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsvorrichtung können es ferner vorsehen, dass auch das zweite Schaltelement, das dritte Schaltelement und/oder das erste Schaltelement zumindest teilweise axial überlappend zu dem Differentialgetriebe angeordnet sind. All dies dient der kompakten Ausgestaltung des elektrischen Antriebssystems gemäß der Erfindung.
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Eine weitere sehr günstige Ausgestaltung des elektrischen Antriebssystems gemäß der Erfindung kann es, wie es oben bereits angedeutet worden ist, vorsehen, dass das Differentialgetriebe als Kegelraddifferential mit einem Differentialkäfig ausgebildet ist. Dieser Differentialkäfig wäre dann in den oben beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen das Element, zu dem die Übersetzungsstufe und/oder die Schaltelemente axial überlappend angeordnet sind.
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Alternativ zu dieser Ausgestaltung des Differentialgetriebes als Kegelraddifferential kann es gemäß einer alternativen vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen elektrischen Antriebssystems auch vorgesehen sein, dass das Differentialgetriebe als ein Planetendifferential ausgebildet ist.
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Dieses Planetendifferential umfasst in einer ersten vorteilhaften Form ein Hohlrad, einen Doppelplanetenträger und ein Sonnenrad, wobei die Differentialeingangswelle drehfest mit dem Hohlrad verbunden ist, die erste Differentialausgangswelle drehfest mit dem Doppelplanetenträger verbunden ist und die zweite Differentialausgangswelle drehfest mit dem Sonnenrad verbunden ist. Hierdurch wird ein effizienter Aufbau des Planetendifferentials geschaffen. In axialer Richtung ist das Planetendifferential dabei prinzipbedingt kompakter als das Kegelraddifferential, so dass sein Einsatz den axial kompakten Aufbau ideal unterstützt bzw. ergänzt.
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In einer zweiten ebenfalls vorteilhaften Form umfasst das Planetendifferential ein erstes Sonnenrad, ein zweites Sonnenrad einen dem ersten Sonnenrad zugeordneten Doppelplanetenträger und einen dem zweiten Sonnenrad zugeordneten Einfachplanetenträger, wobei der Doppelplanetenträger drehfest mit dem Einfachplanetenträger verbunden ist und wobei ein langes Planetenrad des Doppelplanetenträgers mit dem zweiten Sonnenrad kämmt, wobei das lange Planetenrad mit einem kurzen Planetenrad des Doppelplanetenträgers kämmt und wobei das kurze Planetenrad mit dem ersten Sonnenrad kämmt. Dabei ist die Differentialeingangswelle drehfest mit dem Doppelplanetenträger verbunden, die erste Differentialausgangswelle ist drehfest mit dem ersten Sonnenrad verbunden und die zweite Differentialausgangswelle ist drehfest mit dem zweiten Sonnenrad verbunden.
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Eine weitere außerordentlich günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen elektrischen Antriebssystems kann es ferner vorsehen, dass die Übersetzungsstufe ein Planetensatz mit einem ersten Element, einem zweiten Element und einem dritten Element aufweist, wobei das dritte Element drehfest mit einem Gehäuse verbunden ist, das zweite Element drehfest mit der Übersetzungsausgangswelle verbunden ist und das erste Element drehfest mit der Übersetzungseingangswelle verbunden ist. Die einzelnen Elemente werden dabei durch ein Sonnenrad, einen einfachen oder doppelten Planetenradträger und ein Hohlrad ausgebildet, welche in verschiedenen Varianten zueinander verschaltet sein können, um die gewünschte Übersetzung, hier insbesondere eine Übersetzung für ein höheres Antriebsmoment, zu erzielen. So könnte beispielswese das erste Element durch das Sonnenrad, das zweite Element durch den Planetenträger und das dritte Element durch das Hohlrad gebildet werden. Andere Varianten sind aber ebenfalls denkbar und sinnvoll möglich.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des elektrischen Antriebssystems gemäß der Erfindung sieht es ferner vor, dass die Differentialausgangswellen über jeweils eine Übersetzung mit jeweils wenigstens einem angetriebenen Rad verbunden sind. Diese zusätzlichen Übersetzungen können beispielsweise als Stirnradstufe, Planetenradsatz oder dergleichen ausgebildet sein und schaffen eine weitere Flexibilität und Variabilität bei der konstruktiven Umsetzung der Anbindung zwischen den Differentialausgangswellen und dem angetriebenen Rad. Die Übersetzungen sind dabei typischerweise konstruktiv vorgegeben und erlauben somit keine Veränderung, benötigen aber dementsprechend auch keine Schaltelemente oder dergleichen.
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Zumindest eine der elektrischen Maschinen kann dabei gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung als Axialflußmaschine ausgebildet sein, welche entsprechend kompakt und mit hoher Leistungsdichte realisiert werden kann, was wiederum Gewicht einspart.
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Die eingesetzten Schaltelemente können dabei zumindest teilweise, vorzugsweise alle, als Formschlusselemente, ausgebildet sein. Dies macht den Aufbau außerordentlich einfach und kompakt, wobei der Wechsel zwischen den einzelnen oben bereits beschriebenen Modi ohne Zugkraftunterbrechung erfolgen kann, so dass lediglich beim Wechsel von der Nutzung des Differentialgetriebes in den zusätzlich möglichen Einzelradantrieb im „Torque Vectoring“ Mode eine Zugkraftunterbrechung nötig ist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen elektrischen Antriebssystems ergeben sich auch aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben sind.
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Dabei zeigen:
- 1 ein erstes mögliches Ausführungsbeispiel eines elektrischen Antriebssystems gemäß der Erfindung;
- 2 ein zweites mögliches Ausführungsbeispiel eines elektrischen Antriebssystems gemäß der Erfindung; und
- 3 ein drittes mögliches Ausführungsbeispiel eines elektrischen Antriebssystems gemäß der Erfindung.
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In der Darstellung der 1 ist eine erste mögliche Ausführungsform eines elektrischen Antriebssystems 1 zu erkennen. Dieses elektrische Antriebssystem 1 dient zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs und kann Antriebsleistung für zwei angetriebene Räder 2 bereitstellen, was hier über die Pfeile angedeutet ist. Das elektrische Antriebssystem 1 verfügt über eine erste elektrische Maschine 3 sowie über eine zweite elektrische Maschine 4, welche beispielsweise als Axialflussmaschinen ausgebildet sein können. Die erste elektrische Maschine 3 umfasst einen gehäusefesten Stator 5 sowie einen ersten Rotor 6, die zweite elektrische Maschine 4 umfasst entsprechend einen gehäusefesten Stator 7 sowie einen zweiten Rotor 8. Die beiden elektrischen Maschinen 3, 4 s, genauer gesagt ihre beiden Rotoren 6, 8 sind dabei koaxial zu einer Drehachse angeordnet, welche hier durch die untere Begrenzung der Darstellung in 1 gebildet wird, da die Darstellung in 1 nur die obere Hälfte des ansonsten rotationssymmetrischen Aufbaus zeigt. Diese Drehachse der beiden Rotoren 6, 8 definiert dabei gleichzeitig eine axiale Richtung a des elektrischen Antriebssystems 1. Senkrecht dazu steht eine radiale Richtung r, welche in den 2 und 3 gezeigt ist.
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Neben den beiden elektrischen Maschinen 3, 4 umfasst das elektrische Antriebssystem 1 außerdem ein Differentialgetriebe 9 sowie eine Übersetzungsstufe 10.
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Auch das Differentialgetriebe 9 und die Übersetzungsstufe 10 sind koaxial zu der Drehachse der Rotoren 6, 8 angeordnet.
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Das Differentialgetriebe 9 ist hier in der Darstellung der 1 beispielhaft als Planetendifferential ausgebildet und umfasst ein Sonnenrad 11, ein Hohlrad 12 und einen Doppelplanetenträger 13 mit den entsprechenden Planeten, welche hier nicht explizit mit einem Bezugszeichen versehen sind. Eine Differentialeingangswelle 14 ist dabei drehfest mit dem Hohlrad 12 verbunden. Eine erste Differentialausgangswelle 15 ist drehfest mit dem Doppelplanetenträger 13 verbunden und das Sonnenrad 11 ist drehfest mit einer zweiten Differentialausgangswelle 16 verbunden. Die beiden Differentialausgangswellen 15, 16 sind in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils über eine Übersetzung 17 mit dem jeweils angetriebenen Rad 2 verbunden. Die Differentialeingangswelle 14 ist nun außerdem mit einer Übersetzungsausgangswelle 18 der Übersetzungsstufe 10 verbunden. Die Übersetzungsstufe 10 ist vorzugsweise, so wie es hier dargestellt ist, als Planetensatz ausgebildet, bei welchem, in der Darstellung der 1, der Planetenträger 19, welcher auch ein Doppelplanetenträger sein könnte, mit der Übersetzungsausgangswelle 18 und damit mit der Differentialeingangswelle 14 drehfest gekoppelt. Ein Hohlrad 20 der Übersetzungsstufe 10 ist drehfest mit dem Gehäuse 28 verbunden, ein Sonnenrad 21 der Übersetzungsstufe 10 ist über eine Übersetzungseingangswelle 26 mit dem zweiten Rotor 8 verbindbar.
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In axialer Richtung a zwischen der ersten elektrischen Maschine 3 und dem Differentialgetriebe 9 ist nun ein Aufbau mit einem ersten Schaltelement SE1 und einem dritten Schaltelement SE3 zu erkennen. Dieser Aufbau entspricht im Wesentlichen dem in axialer Richtung a zwischen der Übersetzungsstufe 10 und der zweiten elektrischen Maschine 4 liegenden Aufbau mit einem zweiten Schaltelement SE2 und einem vierten Schaltelement SE4. Über das erste Schaltelement SE1 lässt sich nun die erste elektrische Maschine 3 bzw. ihr Rotor 6 mit der ersten Differentialausgangswelle 15, welche auch als Seitenwelle bezeichnet werden könnte oder drehfest in eine solche übergeht, verbinden. Über das zweite Schaltelement SE2 lässt sich dementsprechend die zweite elektrische Maschine 4 bzw. ihr Rotor 8 mit der zweiten Differentialausgangswelle 16 bzw. Seitenwelle verbinden. Damit lässt sich ein Einzelradantrieb mit Torque Vectoring realisieren, bei welchem die erste elektrische Maschine 3 das eine angetriebene Rad 2 und die zweite elektrische Maschine 4 das andere angetriebene Rad 2 unabhängig von dem jeweils anderen Rad antreibt. Über das dritte Schaltelement SE3 lässt sich nun die erste elektrische Maschine 3 bzw. ihr Rotor 6 mit der Differentialeingangswelle 14 drehfest koppeln. Die erste elektrische Maschine 3 treibt dann beispielsweise alleine oder unterstützt durch die zweite elektrische Maschine 4 direkt die beiden Differentialausgangswellen 15, 16 und damit über die beiden Übersetzungen 17 die Räder 2 an.
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Das erste Schaltelement SE1 und das dritte Schaltelement SE3 sind dabei so ausgebildet, dass sie die erste elektrische Maschine 3 auch vollständig abkoppeln können. In diesem Modus kann dann durch ein Einkoppeln des vierten Schaltelements SE4 eine Verbindung zwischen dem zweiten Rotor 8 der zweiten elektrischen Maschine 4 und der Differentialeingangswelle 14 über die Übersetzungsstufe 10 erreicht werden. Die zweite elektrische Maschine 4 treibt dann mit der entsprechenden Übersetzung über die Übersetzungsstufe 10 die beiden Differentialausgangswellen 15, 16 und damit die Räder 2 an.
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Über das zweite und vierte Schaltelement SE2, SE4 lässt sich die zweite elektrische Maschine 4 ebenfalls abkoppeln, so dass in diesem Differentialbetrieb mit einer typischerweise gleichmäßigen Aufteilung der Abtriebsleistung auf die beiden Differentialausgangswellen 15, 16 ein effizienter Betrieb sowohl mit der ersten elektrischen Maschine 3, bei abgekoppelter zweiten elektrischen Maschine 4 oder umgekehrt der zweiten elektrischen Maschine 4, über die Übersetzungsstufe 10 bei abgekoppelter erster elektrischer Maschine 3 möglich ist. Darüber hinaus ist ein Torque Mode zur Bereitstellung höherer Drehmomente möglich, bei welchem beide elektrischen Maschinen 3, 4 die Differentialeingangswelle 14 antreiben, die erst elektrische Maschine 3 direkt, die zweite elektrische Maschine 4 über die Übersetzungsstufe 10.
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Alternativ zu dem in 1 dargestellten Aufbau ließe sich nun im Bereich der Übersetzungsstufe 10 auch andere Anbindungen umsetzen. Beispielsweise könnte der Planetenträger 19, welcher auch als Doppelplanetenträger ausgebildet sein kann, gegenüber dem Gehäuse 28 festgebremst werden, um stattdessen die Übersetzungsausgangswelle 18 mit dem Hohlrad 20 drehfest zu koppeln, so dass dieses die Differentialeingangswelle 14 antreibt während eine Übersetzungseingangswelle 26 weiterhin mit der Sonne 21 gekoppelt ist. Eine weitere Alternative könnte es auch vorsehen, das Sonnenrad 21 am Gehäuse festzubremsen und dann beispielsweise die Übersetzungseingangswelle 26 mit dem Hohlrad 20 drehfest zu koppeln und die Übersetzungsausgangswelle 18 wiederum über den Planetenträger 19. Auch diese beiden Elemente ließen sich erneut umkehren, so dass der Planetenträger 19 mit der Übersetzungseingangswelle 26 und das Hohlrad 20 dementsprechend wieder mit der Übersetzungsausgangswelle 18 gekoppelt wäre.
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Neben diesem Aufbau des elektrischen Antriebssystems 1 mit einem Planetendifferential 9 wäre auch ein Aufbau denkbar, bei welchem das Differentialgetriebe 9 als Kegelraddifferential ausgebildet ist. In der Darstellung der 2 ist ein dementsprechender Aufbau dargestellt. Der Aufbau entspricht ansonsten dem bereits Beschriebenen, so dass nachfolgend lediglich auf die Unterschiede näher eingegangen wird. Das Differentialgetriebe 9 ist dabei als Kegelradgetriebe ausgebildet, so dass über die Differentialeingangswelle 14 ein Differentialkäfig 27 angetrieben wird, welcher mit ihm verbundene Kegelräder treibt, die über weitere Kegelräder die Differentialausgangswellen 15, 16 treiben. In der Darstellung der 2 sind die beiden Übersetzungen 17 lediglich schematisch angedeutet. Diese könnten wieder, wie es in der Darstellung der 1 ausgeführt ist, als Planetenradsätze ausgebildet sein, oder alternativ dazu auch als Stirnradgetriebe oder dergleichen. Prinzipiell wären hier sowohl bei dem Aufbau in 2 als auch in 1 des elektrischen Antriebssystems 1 Alternativen denkbar, beispielsweise Ketten, Riemen oder andersartige Getriebeelemente für die Übersetzungen 17.
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Die beiden elektrischen Maschinen 3, 4 sind vergleichbar wie in der Darstellung des elektrischen Antriebssystems 1 in 1 aufgebaut, ebenso die Schaltelemente SE1 bis SE4. Im Unterschied zur Darstellung in 1, in welcher in der axialen Richtung a das Differentialgetriebe 9 und die Übersetzungsstufe 10 nebeneinander angeordnet waren, sind das Differentialgetriebe 9 und die Übersetzungsstufe 10 bei dem in 2 dargestellten Aufbau nun in axialer Richtung überlappend zueinander angeordnet. Die Übersetzungsstufe 10, welche hier wieder rein beispielhaft als Planetenradsatz ausgebildet ist, befindet sich dabei axial überlappend zu dem Differentialkäfig 27, sodass diese sich also zumindest eine gemeinsame, senkrecht auf der axialen Richtung a stehende Ebene entsprechend teilen. In radialer Richtung r ist die Übersetzungsstufe 10 damit außerhalb des Differentialkäfigs 27 angeordnet. Auch ließen sich Alternativen bei der Übersetzungsstufe 10 umsetzen, beispielsweise die im Rahmen der 1 beschriebenen Alternativen bei der Verschaltung der einzelnen Elemente 19, 20, 21 und der als Planetenradsatz ausgebildeten Übersetzungsstufe 10. Alternativ dazu wäre sowohl hier als auch bei dem in 1 bereits beschriebenen Aufbau eine Realisierung der Übersetzungsstufe 10 in anderer Art denkbar, beispielsweise als Stirnradstufe, Kettentrieb, Riementrieb oder dergleichen.
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Bezüglich der Verschaltung zwischen den einzelnen Modi unter Nutzung der Schaltelemente SE1 bis SE4 gilt auch hier das oben bereits Ausgeführte. Die Schaltelemente SE1 bis SE4 können jeweils als Formschlusselemente ausgeführt sein, was auch für die Ausgestaltung des elektrischen Antriebssystems 1 in 1 entsprechend gilt. Zwischen den einzelnen Modi, bei denen über das Differentialgetriebe 9 die Leistung auf die beiden angetriebenen Räder 2 verteilt wird, ist dann weiterhin eine Schaltung ohne Zuglastunterbrechung möglich, da über die beiden elektrischen Maschinen 3, 4 die notwendigen Anpassungen/Unterstützungen bezüglich der Drehzahl und/oder des Leistungsflusses erfolgen können. Die sehr einfachen und effizienten Formschlusselemente als Schaltelemente SE1 bis SE4 ermöglichen so einen sehr effizienten und verschleißfreien Aufbau. Lediglich beim Umschalten in den Einzelradantrieb im Torque Vectoring Modus, bei dem die erste elektrische Maschine 3 die erste Differentialausgangswelle 15 und die zweite elektrische Maschine 4 die zweite Differentialausgangswelle 16 treibt, in dem das erste Schaltelement SE1 und das zweite Schaltelement SE2 entsprechend geschlossen sind, wäre dann eine Zugkraftunterbrechung notwendig.
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In der Darstellung der 3 ist nun eine weitere Alternative zu dem in 2 beschriebenen Aufbau gezeigt. Diese Alternative unterscheidet sich nun dadurch, dass die Anordnung des zweiten Schaltelements SE2 und des vierten Schaltelements SE4 aus der axial zwischen dem Differentialgetriebe 9 und der zweiten elektrischen Maschine 4 angeordneten Position heraus verschoben wird, so dass das zweite Schaltelement SE2 und das vierte Schaltelement SE4 nun vergleichbar wie die Übersetzungsstufe 10 axial überlappend zu dem Differentialgetriebe 9, hier also insbesondere dessen Differentialkäfig 27, angeordnet sind.
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Alternativ oder prinzipiell auch ergänzend hierzu ließen sich auch das erste Schaltelement SE1 und das dritte Schaltelement SE3 in eine solche axial zum Differentialgetriebe 9 überlappende Position verlagern, was alternativ oder ergänzend zu einer Anordnung der Übersetzungsstufe 10 axial überlappend zu dem Differentialgetriebe 9 erfolgen könnte.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007021359 A1 [0002]
