DE102021004710A1 - Drive system for a light vehicle - Google Patents

Drive system for a light vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102021004710A1
DE102021004710A1 DE102021004710.9A DE102021004710A DE102021004710A1 DE 102021004710 A1 DE102021004710 A1 DE 102021004710A1 DE 102021004710 A DE102021004710 A DE 102021004710A DE 102021004710 A1 DE102021004710 A1 DE 102021004710A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
torque
electric motor
drive system
designed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102021004710.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Gereon Hellenbroich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FEV Group GmbH
Original Assignee
FEV Group GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FEV Group GmbH filed Critical FEV Group GmbH
Priority to DE102021004710.9A priority Critical patent/DE102021004710A1/en
Priority to DE102021129290.5A priority patent/DE102021129290A1/en
Publication of DE102021004710A1 publication Critical patent/DE102021004710A1/en
Priority to PCT/DE2022/100689 priority patent/WO2023041121A1/en
Priority to DE112022004474.8T priority patent/DE112022004474A5/en
Priority to EP22782832.4A priority patent/EP4405600A1/en
Priority to PCT/DE2022/100688 priority patent/WO2023041120A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/14—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears
    • B62M11/145—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears built in, or adjacent to, the bottom bracket
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/06—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with spur gear wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/55—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at crank shafts parts

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Leichtfahrzeug, umfassend ein Planetengetriebe, einen Elektromotor und ein Getriebe, sowie ein Steuergerät und ein Leichtfahrzeug.
Das erfindungsgemäße Antriebssystem (1) für ein Leichtfahrzeug umfasst ein Planetengetriebe (2), einen Elektromotor (3) und ein Getriebe (4), wobei
- das Planetengetriebe (2) einen Steg (5) mit zumindest zwei Umlaufrädem (6), ein Hohlrad (7) und ein Sonnenrad (8) umfasst,
- das Planetengetriebe (2) ausgebildet ist, ein Eingangsdrehmoment über den Steg (5) aufzunehmen und über das Sonnenrad (8) abzugeben,
- der Elektromotor (3) mit dem Sonnenrad (8) des Planetengetriebes (2) verbunden ist und
- das Getriebe (4) ausgebildet ist, das von dem Planetengetriebe (2) und dem Elektromotor (3) abgegebene Summendrehmoment aufzunehmen und als Ausgangsdrehmoment abzugeben.

Figure DE102021004710A1_0000
The invention relates to a drive system for a light vehicle, comprising a planetary gear, an electric motor and a transmission, as well as a control device and a light vehicle.
The drive system (1) according to the invention for a light vehicle comprises a planetary gear (2), an electric motor (3) and a gear (4), wherein
- The planetary gear (2) comprises a web (5) with at least two planetary gears (6), a ring gear (7) and a sun gear (8),
- The planetary gear (2) is designed to absorb an input torque via the web (5) and output it via the sun gear (8),
- The electric motor (3) is connected to the sun gear (8) of the planetary gear (2) and
- The gear (4) is designed to absorb the total torque output by the planetary gear (2) and the electric motor (3) and to output it as output torque.
Figure DE102021004710A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Leichtfahrzeug, umfassend ein Planetengetriebe, einen Elektromotor und ein Getriebe, sowie ein Steuergerät und ein Leichtfahrzeug.The invention relates to a drive system for a light vehicle, comprising a planetary gear, an electric motor and a transmission, as well as a control device and a light vehicle.

Aus der DE 10 2021 001 222 A1 ist ein Antriebssystem für ein Leichtfahrzeug umfassend ein Getriebe und einen Elektromotor bekannt, wobei das Getriebe ein Gruppengetriebe mit einer ersten und einer zweiten Gruppe und eine Welle umfasst, die erste Gruppe ausgebildet ist, ein Eingangsdrehmoment aufzunehmen, die Welle ausgebildet ist, die erste Gruppe und den Elektromotor mit der zweiten Gruppe zu verbinden, so dass die Welle das Eingangsdrehmoment von der ersten Gruppe und das Drehmoment des Elektromotors auf die zweite Gruppe übertragen kann und die zweite Gruppe ausgebildet ist, das von der Welle aufgenommenes Eingangsdrehmoment und ein von der Welle aufgenommenes Drehmoment vom Elektromotor abzugeben.From the DE 10 2021 001 222 A1 a drive system for a light vehicle comprising a transmission and an electric motor is known, wherein the transmission comprises a group transmission with a first and a second group and a shaft, the first group is designed to absorb an input torque, the shaft is designed, the first group and to connect the electric motor to the second group, so that the shaft can transmit the input torque from the first group and the torque of the electric motor to the second group and the second group is formed, the input torque received by the shaft and a torque received by the shaft from the electric motor.

Das erfindungsgemäße Antriebssystem für ein Leichtfahrzeug umfasst ein Planetengetriebe, einen Elektromotor und ein Getriebe, wobei

  • - das Planetengetriebe einen Steg mit zumindest zwei Umlaufrädern, ein Hohlrad und ein Sonnenrad umfasst,
  • - das Planetengetriebe ausgebildet ist, ein Eingangsdrehmoment über den Steg aufzunehmen und über das Sonnenrad abzugeben,
  • - der Elektromotor mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes verbunden ist und
  • - das Getriebe ausgebildet ist, das von dem Planetengetriebe und dem Elektromotor abgegebene Summendrehmoment aufzunehmen und als Ausgangsdrehmoment abzugeben.
The drive system according to the invention for a light vehicle comprises a planetary gear, an electric motor and a gear, wherein
  • - The planetary gear comprises a web with at least two planetary gears, a ring gear and a sun gear,
  • - The planetary gear is designed to absorb an input torque via the web and output it via the sun gear,
  • - The electric motor is connected to the sun gear of the planetary gear and
  • - The transmission is designed to absorb the total torque output by the planetary gear and the electric motor and to output it as output torque.

Dadurch, dass der Elektromotor mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes verbunden ist, ermöglicht die Erfindung, dass der Elektromotor das Eingangsdrehmoment überlagern kann und so das auf das Getriebe wirkende Summendrehmoment eingestellt werden kann. Auch eine Lastfreiheit des Getriebes ist so möglich. Weiterhin ermöglicht die Erfindung so einen Diebstahlschutz, indem der Elektromotor durch ein Anlegen eines Drehmoments ein Drehen des Getriebes verhindert.Because the electric motor is connected to the sun gear of the planetary gear, the invention enables the electric motor to superimpose the input torque and thus the total torque acting on the gear can be adjusted. It is also possible for the transmission to be load-free. The invention also enables theft protection in that the electric motor prevents the transmission from rotating by applying torque.

Als Leichtfahrzeug werden hier Fahrzeuge wie Fahrräder, Lastenräder oder auch Rikschas verstanden. Sie umfassen in der Regel zwei Räder, können aber auch drei- oder vierrädrig ausgeführt sein.Light vehicles are understood here as vehicles such as bicycles, cargo bikes or rickshaws. They usually include two wheels, but can also be designed with three or four wheels.

Als Eingangsdrehmoment wird hier eine Last verstanden, die zum Antreiben des Leichtfahrzeugs aufgebracht wird. Diese wird durch einen Fahrenden auf einer Pedalwelle des Leichtfahrzeugs bereitgestellt.The input torque is understood here to be a load that is applied to drive the light vehicle. This is provided by a driver on a pedal shaft of the light vehicle.

Als Summendrehmoment wird hier ein Drehmoment verstanden, das sich aus einem vom Planetengetriebe am Sonnenrad abgegebenes Drehmoment überlagert mit dem Drehmoment des Elektromotors ergibt.A total torque is understood here as a torque that results from a torque output by the planetary gear on the sun gear, superimposed on the torque of the electric motor.

Als Ausgangsdrehmoment wird hier ein Drehmoment verstanden, das am Ausgang des Antriebssystems abgegeben werden kann. Dabei wird das Summendrehmoment, insbesondere bei einem mehrgängigen Getriebe, im Getriebe gewandelt und das gewandelte Drehmoment als Ausgangsdrehmoment ausgegeben. Das Ausgangsdrehmoment wird zum Antreiben einer Kette oder eines Riemens, die oder der wiederum ein Hinterrad des Leichtfahrzeugs in eine Rotationsbewegung versetzen kann, verwendet.An output torque is understood here to be a torque that can be output at the output of the drive system. The total torque, especially in the case of a multi-speed gearbox, is converted in the gearbox and the converted torque is output as the output torque. The output torque is used to drive a chain or belt, which in turn can set a rear wheel of the light vehicle in rotation.

Vorzugsweise ist das Getriebe mehrgängig ausgeführt und alle Schaltstellen des Getriebes sind, bezogen auf einen Kraftfluss vom Eingang des Planetengetriebes in Richtung des Ausgangs des Getriebes, hinter dem Planetengetriebe und dem Elektromotor angeordnet.The transmission is preferably designed with multiple speeds and all switching points of the transmission are arranged behind the planetary gear and the electric motor, based on a power flow from the input of the planetary gear in the direction of the output of the gear.

Dadurch, dass alle Schaltstellen des Getriebes, bezogen auf einen Kraftfluss vom Eingang des Planetengetriebes in Richtung des Ausgangs des Getriebes, hinter dem Planetengetriebe und dem Elektromotor angeordnet sind, ermöglicht die Erfindung, dass das Getriebe vor einer Überlastung geschützt werden kann. Denn der Elektromotor ist dem Getriebe vorgelagert und durch Einstellen des durch den Elektromotor bereitgestellten Drehmoments kann das Summendrehmoment, das von dem Getriebe aufgenommen wird, angepasst werden.Because all switching points of the transmission, based on a power flow from the input of the planetary gear in the direction of the output of the gear, are arranged behind the planetary gear and the electric motor, the invention enables the gear to be protected from overload. This is because the electric motor is upstream of the transmission and by adjusting the torque provided by the electric motor, the total torque that is absorbed by the transmission can be adjusted.

Insbesondere ermöglicht die Erfindung so, dass der Elektromotor ein zum Eingangsdrehmoment umgekehrtes Drehmoment anlegt, wodurch das auf das Getriebe übertragene Drehmoment reduziert wird oder das Getriebe lastfrei gestellt wird. Dadurch werden Gangwechsel in dem als Mehrganggetriebe ausgeführten Getriebe auch bei formschlüssigen Schaltstellen ermöglicht.In particular, the invention enables the electric motor to apply a torque that is opposite to the input torque, as a result of which the torque transmitted to the transmission is reduced or the transmission is made load-free. This enables gear changes in the gearbox designed as a multi-speed gearbox even with positive shifting points.

Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen dem Sonnenrad und dem Elektromotor zug- und schubfähig ausgeführt.The connection between the sun gear and the electric motor is preferably designed to be able to be pulled and pushed.

Dadurch, dass die Verbindung zwischen dem Sonnenrad und dem Elektromotor zug- und schubfähig ausgeführt ist, ermöglicht die Erfindung, dass der Elektromotor ein das Eingangsdrehmoment unterstützendes oder ein dem Eingangsdrehmoment entgegenwirkendes Drehmoment anbringen kann. So kann das Ausgangsdrehmoment erhöht werden oder das Getriebe entlastet werden.Because the connection between the sun gear and the electric motor is designed to be capable of pulling and pushing, the invention enables the electric motor to apply a torque that supports the input torque or counteracts the input torque. So the output torque can be increased or the transmission can be relieved.

Vorzugsweise ist das Hohlrad über einen Freilauf gegen Verdrehen in eine Drehrichtung gesichert.The ring gear is preferably secured against rotating in one direction of rotation by means of a freewheel.

Dadurch, dass das Hohlrad über einen Freilauf gegen Verdrehen in einer Drehrichtung gesichert ist, ermöglicht die Erfindung, dass das Eingangsdrehmoment einerseits in einer ersten Drehrichtung über das Sonnenrad vorteilhaft übertragen werden kann und andererseits in der anderen Drehrichtung eine Entkoppelung von Eingangsdrehmoment und Getriebe sowie Elektromotor ermöglicht wird. So kann beispielsweise eine Rückgewinnung von Bremsenergie vorteilhaft realisiert werden, wobei eine Pedal- und/oder Kurbelwelle des Antriebssystems stillstehen kann.Because the ring gear is secured against rotation in one direction of rotation by a freewheel, the invention enables the input torque to be advantageously transmitted in a first direction of rotation via the sun gear and, in the other direction of rotation, to decouple input torque from the gearbox and electric motor will. For example, braking energy can advantageously be recovered, with a pedal shaft and / or crankshaft of the drive system being able to stand still.

Das erfindungsgemäße Steuergerät für ein erfindungsgemäßes Antriebssystem ist ausgebildet und eingerichtet, ein Zieldrehmoment zu bestimmen und den Elektromotor basierend auf dem bestimmten Zieldrehmoment zu steuern.The control device according to the invention for a drive system according to the invention is designed and set up to determine a target torque and to control the electric motor based on the determined target torque.

Dadurch, dass das Steuergerät den Elektromotor basierend auf einem bestimmten Zieldrehmoment steuert, ermöglicht die Erfindung, dass ein auf das Getriebe wirkendes Summendrehmoment angepasst werden kann. Das hat den Vorteil, dass das Getriebe beispielsweise lastfrei oder mit einer reduzierten Last betrieben werden kann. Dadurch ermöglicht die Erfindung ein Schalten des Getriebes auch bei formschlüssigen Schaltstellen. Das Anpassen des Summendrehmoments kann aber auch dafür genutzt werden, Grenzdrehmomente des Getriebes einzuhalten, eine Fahrbarkeit zu verbessern oder eine Parksperre zu realisieren.Because the control unit controls the electric motor based on a specific target torque, the invention enables a total torque acting on the transmission to be adapted. This has the advantage that the transmission can be operated without load or with a reduced load, for example. In this way, the invention enables the transmission to be shifted even with positive shifting points. The adaptation of the total torque can also be used to adhere to the limit torques of the transmission, to improve drivability or to implement a parking lock.

Das erfindungsgemäße Leichtfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Antriebssystem.The light vehicle according to the invention comprises a drive system according to the invention.

Dadurch, dass das erfindungsgemäße Leichtfahrzeug ein erfindungsgemäßes Antriebssystem umfasst, ermöglicht die Erfindung ein lastfreies oder zumindest ein lastreduziertes Betreiben des Getriebes.Because the light vehicle according to the invention comprises a drive system according to the invention, the invention enables load-free or at least load-reduced operation of the transmission.

Die abhängigen Ansprüche beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.The dependent claims describe further advantageous embodiments of the invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt

  • 1 ein Ausführungsbeispiel eines Antriebssystems für ein Fahrrad und
  • 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Antriebssystems für ein Fahrrad.
Preferred exemplary embodiments are explained in more detail with reference to the following figures. It shows
  • 1 an embodiment of a drive system for a bicycle and
  • 2 a schematic representation of an embodiment of a drive system for a bicycle.

1 zeigt ein Antriebssystem 1 für ein Fahrrad. Das Antriebssystem 1 umfasst ein Planetengetriebe 2, einen Elektromotor 3 und ein Getriebe 4. Das hier gezeigte Antriebssystem 1 ist in einem nicht dargestellten Fahrrad als Mittelmotor verbaut. 1 shows a drive system 1 for a bike. The drive system 1 includes a planetary gear 2 , an electric motor 3 and a gearbox 4th . The drive system shown here 1 is installed in a bicycle, not shown, as a mid-engine.

Das Planetengetriebe 2 umfasst einen Steg 5 mit drei Umlaufrädern 6, ein Hohlrad 7 und ein Sonnenrad 8 und ist ausgebildet, ein Eingangsdrehmoment Mein über den Steg 5 aufzunehmen und über das Sonnenrad 8 abzugeben. Für das Bereitstellen des Eingangsdrehmoments Mein umfasst das Antriebssystem eine Kurbelwelle 9, die mit dem Steg 5 des Planetengetriebes 2 so verbunden ist, dass das Planetengetriebe 2 das Eingangsdrehmoment Mein von der Kurbelwelle 9 über den Steg 5 aufnehmen kann.The planetary gear 2 includes a bridge 5 with three rotating gears 6th , a ring gear 7th and a sun gear 8th and is designed to provide an input torque Mein across the web 5 take up and about the sun gear 8th submit. To provide the input torque Mein, the drive system comprises a crankshaft 9 that are with the jetty 5 of the planetary gear 2 connected so that the planetary gear 2 the input torque Mein from the crankshaft 9 over the jetty 5 can accommodate.

Das Hohlrad 7 ist über einen Freilauf 10 gegen Verdrehen in eine Drehrichtung gesichert. Der Freilauf 10 ist hier durch ein Sägezahnprofil 11 am Hohlrad 7 und eine Klinke 12 an einem Gehäuseteil des Antriebssystems 1 umgesetzt.The ring gear 7th is about a freewheel 10 secured against twisting in one direction of rotation. The freewheel 10 is here by a sawtooth profile 11 on the ring gear 7th and a latch 12th on a housing part of the drive system 1 implemented.

Der Elektromotor 3 ist mit dem Sonnenrad 8 des Planetengetriebes 2 verbunden. The electric motor 3 is with the sun gear 8th of the planetary gear 2 tied together.

Das, bezogen auf einen Kraftfluss vom Eingang des Planetengetriebes 2 in Richtung des Ausgangs des Getriebes 4, hinter dem Planetengetriebe 2 und dem Elektromotor angeordnete Getriebe 4 ist ausgebildet, das von dem Planetengetriebe 2 und dem Elektromotor 3 abgegebene Summendrehmoment aufzunehmen und als Ausgangsdrehmoment Mab abzugeben. Zum Antreiben des Fahrrads umfasst das Antriebssystem 1 hier einen Zahnkranz 13, der das Ausgangsdrehmoment Mab über eine Kette 14 an ein Hinterrad 15 des Fahrrads abgibt. In alternativen Ausführungsbeispielen findet das Antreiben des Hinterrads 15 über einen Riemenantrieb mit einem Riemen und einer Riemenscheibe statt.That, based on a power flow from the input of the planetary gear 2 towards the output of the gearbox 4th , behind the planetary gear 2 and the electric motor arranged gears 4th is formed by the planetary gear 2 and the electric motor 3 absorb the total torque output and output it as the output torque Mab. To propel the bicycle includes the drive system 1 here a ring gear 13th that controls the output torque Mab via a chain 14th to a rear wheel 15th of the bike. In alternative embodiments, the rear wheel is driven 15th via a belt drive with a belt and a pulley.

2 zeigt eine schematische Darstellung des Antriebssystems 1. Ein Eingangsdrehmoment eines Fahrenden des Fahrrads wird über die Kurbelwelle 9 an das Getriebe 2 übertragen. Das Eingangsdrehmoment setzt sich dabei aus zwei Drehmomenten (Mein,L, Mein,R) einer in Fahrtrichtung gesehenen linken und einer in Fahrtrichtung gesehenen rechten Tretkurbel zusammen. 2 shows a schematic representation of the drive system 1 . An input torque of a rider of the bicycle is provided via the crankshaft 9 to the gearbox 2 transfer. The input torque is made up of two torques (M in , L, M in , R ), a left crank seen in the direction of travel and a right crank seen in the direction of travel.

Da von einem Fahrenden aufgebrachte Drehmomente üblicherweise hohe Werte, die größer 200 Nm betragen können, bei niedrigen Drehzahlen, meist unter 100 U/min, aufweisen, umfasst das Antriebssystem 1 am Eingang das Planetengetriebe 2. Das Planetengetriebe 2 ist ausgebildet, das Eingangsdrehmoment zu reduzieren und die Eingangsdrehzahl entsprechend zu erhöhen.Since torques applied by a driver usually have high values, which can be greater than 200 Nm, at low speeds, mostly below 100 rpm, includes the drive system 1 at the entrance the planetary gear 2 . The planetary gear 2 is designed to reduce the input torque and to increase the input speed accordingly.

Das Planetengetriebe 2 weist hier ein Übersetzungsverhältnis von etwa 0,3 auf, so dass die Eingangsdrehzahl ungefähr verdreifacht und das Eingangsdrehmoment ungefähr gedrittelt werden. Das so gewandelte Eingangsdrehmoment gibt das Planetengetriebe 2 über das Sonnenrad 8 an eine erste Hohlwelle 21 ab.The planetary gear 2 has a gear ratio of about 0.3, so that the input speed is approximately tripled and the input torque is approximately three-fold. The input torque converted in this way is provided by the planetary gear 2 about the sun gear 8th to a first hollow shaft 21 away.

Der Elektromotor 3 ist mit dem Sonnenrad 8 über die erste Hohlwelle 21 so verbunden, dass die erste Hohlwelle 6 das Summendrehmoment aus dem Drehmoment des Elektromotors 3 und dem gewandelten Drehmoment des Planetengetriebes 2 aufnehmen kann.The electric motor 3 is with the sun gear 8th over the first hollow shaft 21 connected so that the first hollow shaft 6th the total torque from the torque of the electric motor 3 and the converted torque of the planetary gear 2 can accommodate.

Die Verbindung zwischen dem Sonnenrad 8 und dem Elektromotor 3 ist mit mehreren Stirnrädern 41,42,43,44,45 zug- und schubfähig ausgeführt ist. Dies ermöglicht, dass der Elektromotor 3 ein dem Drehmoment des Sonnenrads 8 gleichgerichtetes oder entgegengerichtetes Drehmoment beisteuem kann und so das Summendrehmoment erhöhen oder auch reduzieren kann.The connection between the sun gear 8th and the electric motor 3 is designed with several spur gears 41,42,43,44,45 pullable and pushable. This enables the electric motor 3 on the torque of the sun gear 8th can contribute rectified or opposite torque and thus increase or reduce the total torque.

Die Verbindung zwischen dem Sonnenrad 8 und dem Elektromotor 3 ist weiterhin eingängig ausgeführt, das Übersetzungsverhältnis ist also nicht veränderlich, so dass eine unnötige Komplexität des Antriebssystems zu vermeiden.The connection between the sun gear 8th and the electric motor 3 is also made easy to understand, so the transmission ratio cannot be changed, so that unnecessary complexity of the drive system is avoided.

Durch die Verbindung des Sonnenrads 8 und des Elektromotors 3 über die Stirnräder 41,42,43,44,45 wird das Drehmoment des Elektromotors 3 erhöht und eine Drehzahl verringert. Durch dieses Anpassen von Drehmoment und Drehzahl des Elektromotors 3 wird ein Angleichen an am Sonnenrad anliegenden Drehmoment und Drehzahl erreicht, so das Summendrehmoment vorteilhaft eingestellt werden kann.By connecting the sun gear 8th and the electric motor 3 The torque of the electric motor is transmitted via the spur gears 41, 42, 43, 44, 45 3 increased and a speed decreased. By adjusting the torque and speed of the electric motor in this way 3 if an adjustment to the torque and speed applied to the sun gear is achieved, the total torque can advantageously be set.

Das Getriebe ist 4 mehrgängig ausgeführt und umfasst sechs Schaltstellen 46. Alle Schaltstellen 46 des Getriebes 4 sind, bezogen auf einen Kraftfluss vom Eingang des Planetengetriebes 2 in Richtung des Ausgangs des Getriebes 4, hinter dem Planetengetriebe 2 und dem Elektromotor 3 angeordnet. Dadurch wird ermöglicht, dass durch Anpassen des Drehmoments des Elektromotors 3 alle Schaltstellen 46 des Getriebes 4 lastfrei geschaltet werden können oder ein auf die Schaltstellen 46 wirkendes Drehmoment zumindest soweit reduziert werden kann, dass ein Schalten der Schaltstellen 46 vorteilhaft möglich ist.The gearbox has 4 multiple gears and includes six shift positions 46 . All switching points 46 of the transmission 4th are based on a power flow from the input of the planetary gear 2 towards the output of the gearbox 4th , behind the planetary gear 2 and the electric motor 3 arranged. This enables that by adjusting the torque of the electric motor 3 all switching points 46 of the transmission 4th can be switched load-free or on the switching points 46 acting torque can be reduced at least to the extent that switching of the switching points 46 is advantageously possible.

Alle Schaltstellen 46 des Getriebes 4 sind zug- und schubfähig ausgeführt, so dass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Zahnradpaaren 23,24 und der schaltbaren Welle 53 in beide Lastrichtungen möglich ist. Dadurch kann das Getriebe 4 ein Drehmoment in beide Richtungen übertragen und beispielsweise zusätzlich zum Antreiben des Hinterrads 15 des Fahrrads ein Rekuperieren von Bremsenergie realisieren.All switching points 46 of the transmission 4th are designed to be pullable and pushable, so that a non-positive connection between the gear wheel pairs 23,24 and the switchable shaft 53 is possible in both load directions. This allows the transmission 4th transmit torque in both directions and, for example, in addition to driving the rear wheel 15th Recuperate braking energy of the bicycle.

Das Getriebe 4 ist als ein Stirnradgetriebe ausgeführt und umfasst eine erste 51 und eine zweite 52 Gruppe. Das Getriebe 4 umfasst weiterhin eine schaltbare Welle 53, die ausgebildet ist, die erste Gruppe 51 mit der zweiten Gruppe 52 zu verbinden. Die schaltbare Welle 53 umfasst ein erstes 54 und ein zweites 55 Betätigungselement, die in axialer Richtung der schaltbaren Welle 53 bewegbar sind, und so ein Schalten des Getriebes 4 ermöglichen.The gear 4th is designed as a spur gear and comprises a first 51 and a second 52 group. The gear 4th further comprises a switchable shaft 53 who is trained, the first group 51 with the second group 52 connect to. The switchable shaft 53 comprises a first 54 and a second 55 actuating element, which are in the axial direction of the switchable shaft 53 are movable, and so a shifting of the transmission 4th enable.

Die erste Gruppe 51 ist ausgebildet, das Summendrehmoment vom Sonnenrad 8 und vom Elektromotor 3 über die erste Hohlwelle 21 aufzunehmen. Hierzu weist die erste Gruppe 4 drei Zahnradpaare 23 auf, wobei ein Zahnrad jeden Zahnradpaars 23 mit einer Hohlwelle 21 verbunden ist. Das andere Zahnrad jeden Zahnradpaars 23 ist auf der schaltbaren Welle 53 angeordnet. Eine kraftschlüssige Verbindung besteht zwischen der schaltbaren Welle 53 und einem Zahnradpaar 23 jedoch nur, wenn die schaltbare Welle 53 und ein Zahnradpaar 23 durch das erste Betätigungselement 54 kraftschlüssig verbunden sind.The first group 51 is designed, the total torque from the sun gear 8th and from the electric motor 3 over the first hollow shaft 21 to record. This is what the first group instructs 4th three pairs of gears 23 on, with one gear of each gear pair 23 with a hollow shaft 21 connected is. The other gear of each pair of gears 23 is on the switchable shaft 53 arranged. There is a non-positive connection between the switchable shaft 53 and a pair of gears 23 but only if the switchable shaft 53 and a pair of gears 23 by the first actuating element 54 are positively connected.

In 2 ist das erste Betätigungselement 54 so geschaltet, dass die schaltbare Welle 53 und das mittlere Zahnradpaar 23 kraftschlüssig verbunden sind. Somit wird das Summendrehmoment über das mittlere Zahnradpaar 23 auf die schaltbare Welle 53 übertragen, da die beiden Zahnräder eines jeden Zahnradpaares 23 miteinander in Eingriff sind. Das in Fahrtrichtung gesehene linke äußere Zahnradpaar 23 verbindet den Elektromotor 3 mit dem Sonnenrad 8 und überträgt somit das Drehmoment des Elektromotors auf die erste Hohlwelle 21. Das in Fahrtrichtung gesehene rechte äußere Zahnradpaar 23 dreht hier ohne ein Drehmoment zu übertragen mit, da es von der ersten Hohlwelle 21 angetrieben wird, jedoch mit der schaltbaren Welle 53 nicht kraftschlüssig verbunden ist.In 2 is the first actuator 54 switched so that the switchable shaft 53 and the middle gear pair 23 are positively connected. Thus, the total torque is over the middle gear pair 23 on the switchable shaft 53 transferred as the two gears of each gear pair 23 are engaged with each other. The left outer gear pair as seen in the direction of travel 23 connects the electric motor 3 with the sun gear 8th and thus transmits the torque of the electric motor to the first hollow shaft 21 . The right outer gear pair as seen in the direction of travel 23 rotates here without transmitting a torque because it is from the first hollow shaft 21 is driven, but with the switchable shaft 53 is not positively connected.

Die zweite Gruppe 52 ist ausgebildet, das von der schaltbaren Welle 53 über das mittlere Zahnradpaar 23 aufgenommene Drehmoment abzugeben. Hierzu umfasst die zweite Gruppe 52 wie die erste Gruppe 51 drei Zahnradpaare 24. Ein Zahnrad jeden Zahnradpaars 24 ist dabei mit einer zweiten Hohlwelle 22 kraftschlüssig verbunden. Das andere Zahnrad eines jeden Zahnradpaares 24 ist auf der schaltbaren Welle 53 angeordnet. Eine kraftschlüssige Verbindung besteht zwischen der schaltbaren Welle 53 und einem Zahnradpaar 24 jedoch nur, wenn die schaltbare Welle 53 und ein Zahnradpaar 24 durch das zweite Betätigungselement 55 kraftschlüssig verbunden sind.The second group 52 is formed by the switchable shaft 53 via the middle pair of gears 23 to output the recorded torque. This includes the second group 52 like the first group 51 three pairs of gears 24 . One gear of each gear pair 24 is with a second hollow shaft 22nd positively connected. The other gear of each gear pair 24 is on the switchable shaft 53 arranged. A force-fit There is a connection between the switchable shaft 53 and a pair of gears 24 but only if the switchable shaft 53 and a pair of gears 24 by the second actuating element 55 are positively connected.

In 2 ist das zweite Betätigungselement 55 so geschaltet, dass die schaltbare Welle 53 und das mittlere Zahnradpaar 24 kraftschlüssig verbunden sind. Somit wird das von der schaltbaren Welle 53 über das mittler Zahnradpaar 23 aufgenommene Drehmoment über das mittlere Zahnradpaar 24 auf die zweite Hohlwelle 22 übertragen, da die beiden Zahnräder eines jeden Zahnradpaares 24 miteinander in Eingriff sind. Die beiden äußeren Zahnradpaare 24 drehen hier ohne ein Drehmoment zu übertragen mit, da sie von der zweiten Hohlwelle 22 angetrieben werden, jedoch mit der schaltbaren Welle 53 nicht kraftschlüssig verbunden sind.In 2 is the second actuator 55 switched so that the switchable shaft 53 and the middle gear pair 24 are positively connected. This is what happens with the switchable shaft 53 over the middle pair of gears 23 torque absorbed via the middle gear pair 24 on the second hollow shaft 22nd transferred as the two gears of each gear pair 24 are engaged with each other. The two outer gear pairs 24 rotate here without transmitting a torque as they are from the second hollow shaft 22nd be driven, but with the switchable shaft 53 are not positively connected.

Die erste Gruppe 51 und die zweite Gruppe 52 weisen hier Übersetzungsverhältnisse auf, so dass eine Spreizung beziehungsweise eine Entfaltung von 450% verteilt über neun weitgehend gleichmäßig gestufte Gangstufen erreicht wird. In anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen weisen die erste 51 und die zweite 52 Gruppe je nach Anwendung höhere oder niedrigere Entfaltungen auf.The first group 51 and the second group 52 have gear ratios here, so that a spread or a deployment of 450% is achieved over nine largely evenly stepped gear steps. In other exemplary embodiments, not shown, the first 51 and second 52 groups have higher or lower folds depending on the application.

Durch Schalten der schaltbaren Welle 53, also durch axiales Verschieben des ersten 54 und/oder des zweiten 55 Betätigungselements, kann ein Übersetzungsverhältnis der ersten 51 und/oder der zweiten 52 Gruppe verändert werden, indem unterschiedliche Zahnradpaare 23,24 der ersten 51 und/oder der zweiten 52 Gruppe kraftschlüssig mit der schaltbaren Welle 53 verbunden werden.By switching the switchable shaft 53 , i.e. by axially displacing the first 54 and / or the second 55 actuating element, a transmission ratio of the first 51 and / or the second 52 group can be changed by frictionally engaging different gear pairs 23, 24 of the first 51 and / or the second 52 group the switchable shaft 53 get connected.

Am äußeren Ende der zweiten Hohlwelle 22 ist der Zahnkranz 13 kraftschlüssig angeordnet, der als Abtrieb dient. Hier wird das vom mittleren Zahnradpaar 24 auf die zweite Hohlwelle 22 übertragene Drehmoment als Abtriebsdrehmoment Mab von dem Zahnkranz 13 über die Kette 14 an das Hinterrad 15 des Fahrrads übertragen.At the outer end of the second hollow shaft 22nd is the ring gear 13th frictionally arranged, which serves as an output. Here this is done by the middle gear pair 24 on the second hollow shaft 22nd transmitted torque as output torque Mab from the ring gear 13th over the chain 14th to the rear wheel 15th of the bike.

Die erste 21 und die zweite 22 Hohlwelle sind dabei koaxial angeordnet, so dass auch der Drehmomenteingang über die Kurbelwelle 9 am Steg 5 des Planetengetriebes und der Drehmomentausgang am Zahnkranz 13 koaxial angeordnet sind. Dadurch kann die Kurbelwelle 9 innerhalb der ersten 21 und der zweiten 22 Hohlwelle gelagert und ein Bauraum vorteilhaft genutzt werden.The first 21 and the second 22 hollow shaft are arranged coaxially, so that the torque input via the crankshaft 9 at the jetty 5 of the planetary gear and the torque output on the ring gear 13th are arranged coaxially. This allows the crankshaft 9 stored within the first 21 and the second 22 hollow shaft and an installation space can be used advantageously.

Das Hohlrad 7 des Planetengetriebes 2 ist, da Steg 5, Umlaufräder 6 und Sonnenrad 8 beweglich sind und ein Drehmoment übertragen werden soll, durch den Freilauf 10 in einer Drehrichtung gegen ein Verdrehen gesichert.The ring gear 7th of the planetary gear 2 is there jetty 5 , Planetary gears 6th and sun gear 8th are movable and a torque is to be transmitted through the freewheel 10 secured against twisting in one direction of rotation.

Zusätzlich wird so eine Rückgewinnung von Bremsenergie vorteilhaft umgesetzt. Für die Rückgewinnung von Bremsenergie wird das Getriebe 4 mit umgekehrter Lastrichtung betrieben. Die Bremsenergie wird also über den Zahnkranz 13 in die zweite Gruppe 52 eingebracht, über ein kraftschlüssig mit der schaltbaren Welle 53 verbundenes Zahnradpaar 24 auf die schaltbare Welle 6 übertragen und über die erste Gruppe 51 sowie die Zahnräder 41,42,43,44,45 dem Elektromotor 3 zugeführt, der dann als Generator genutzt werden kann. Zur Darstellung dieser Funktion darf sich im Kraftfluss zwischen dem angetriebenen Rad des Fahrzeugs und dem Elektromotor 3 aber kein Freilauf befinden.In addition, a recovery of braking energy is implemented in an advantageous manner. The transmission is used to recover braking energy 4th operated with reverse load direction. The braking energy is therefore via the ring gear 13th in the second group 52 introduced via a force fit with the switchable shaft 53 connected gear pair 24 on the switchable shaft 6th transferred and over the first group 51 and the gears 41, 42, 43, 44, 45 to the electric motor 3 which can then be used as a generator. To represent this function, the power flow between the driven wheel of the vehicle and the electric motor is allowed 3 but there is no freewheel.

Eine Freilauffunktion ist für den Fahrer aber notwendig, da sich sonst die Pedale bei fahrendem Fahrzeug permanent mitdrehen würden. Diese Freilauffunktion ist vorteilhaft am Hohlrad 10 umgesetzt. Alternativ müsste das erste Betätigungselement 54 eine zusätzliche Schaltposition haben, in der keines der Zahnradpaare 23 kraftschlüssig mit der schaltbaren Welle 53 verbunden ist, wodurch eine Komplexität des Getriebes 4 erhöht werden würde, vor allem in Bezug auf eine Ansteuerung. Durch den Freilauf 10 wird hingegen eine einfach umsetzbare Entkopplung von Getriebe 4 und Pedalbewegung umgesetzt.A freewheel function is necessary for the driver, since otherwise the pedals would turn continuously when the vehicle is moving. This freewheel function is advantageous on the ring gear 10 implemented. Alternatively, the first actuating element would have to 54 have an additional switching position in which none of the gear pairs 23 frictionally with the switchable shaft 53 connected, adding complexity to the transmission 4th would be increased, especially with regard to a control. By freewheeling 10 on the other hand, an easy-to-implement decoupling of the gearbox is achieved 4th and pedal movement implemented.

Der Freilauf umfasst einen nicht gezeigten Dehnungsmessstreifen als Kraftaufnehmer zur Drehmomentmessung, im Kraftfluss von der Klinke des Freilaufs zum Gehäuse. In alternativen Ausführungsbeispielen umfasst der Freilauf mehrere Dehnungsmessstreifen.The freewheel includes a strain gauge, not shown, as a force transducer for torque measurement, in the force flow from the pawl of the freewheel to the housing. In alternative exemplary embodiments, the freewheel comprises several strain gauges.

Das Erfassen des Eingangsdrehmoments anhand von Dehnungsmessstreifen ist gegenüber üblicherweise an E-Fahrrädern verbauten Systemen zur Drehmomentbestimmung einfacher konstruktiv umsetzbar und auch günstiger. Das erfasste Eingangsdrehmoment wird hier zur Steuerung des Elektromotors 3 verwendet.The acquisition of the input torque by means of strain gauges is easier to implement structurally and also cheaper than systems for torque determination that are usually installed on e-bikes. The recorded input torque is used here to control the electric motor 3 used.

Die Verbindung zwischen Elektromotor 3 und Sonnenrad 8 ist in dem in 1 gezeigten Antriebssystem 1 lösbar ausgeführt. Hierzu umfasst das Antriebssystem 1 eine Entkopplungsvorrichtung 60, durch die der Elektromotor 3 entkoppelbar ist. Das hat den Vorteil, dass das Fahrrad auch ohne Unterstützung des Elektromotors 3 gefahren werden kann. Der Elektromotor 3 muss so nicht mitgeschleppt werden, so dass Reibungsverluste reduziert werden. In alternativen Ausführungsbeispielen ist das Antriebssystem 1 ohne Entkoppelungsvorrichtung ausgeführt.The connection between the electric motor 3 and sun gear 8th is in the in 1 shown drive system 1 executed detachable. To this end, the drive system includes 1 a decoupling device 60 through which the electric motor 3 can be decoupled. This has the advantage that the bike can be operated without the assistance of the electric motor 3 can be driven. The electric motor 3 does not have to be dragged along, so that friction losses are reduced. In alternative embodiments, the drive system is 1 executed without decoupling device.

Das Fahrrad umfasst ein nicht gezeigtes Steuergerät für das Antriebssystem, wobei das Steuergerät ausgebildet und eingerichtet ist, ein Zieldrehmoment zu bestimmen und den Elektromotor basierend auf dem bestimmten Zieldrehmoment zu steuern. Dadurch kann das auf das Getriebe 4 übertragende Summendrehmoment angepasst werden.The bicycle comprises a control device (not shown) for the drive system, the control device being designed and set up to determine a target torque and the electric motor based on the determined target torque. This can affect the transmission 4th transferred total torque can be adjusted.

Das Steuergerät ist weiterhin ausgebildet, einen Schaltwunsch zu erfassen. Wenn ein Schaltwunsch besteht, steuert das Steuergerät den Elektromotor 3 basierend auf dem bestimmten Zieldrehmoment, so dass ein von dem Getriebe 4 aufgenommenes Drehmoment zumindest reduziert wird. So kann das Getriebe lastfrei gestellt werden oder das auf das Getriebe 4 übertragene Summendrehmoment zumindest soweit reduziert werden, dass ein Schalten möglich ist.The control unit is also designed to detect a switching request. If there is a shift request, the control unit controls the electric motor 3 based on the determined target torque, so that one of the transmission 4th absorbed torque is at least reduced. So the gearbox can be put load-free or that on the gearbox 4th transferred total torque can be reduced at least to the extent that switching is possible.

Weiterhin ist das Steuergerät ausgebildet und eingerichtet ist, das erfasste Eingangsdrehmoment mit vorgegebenen Grenzdrehmomenten zu vergleichen. Wenn das Vergleichen ergibt, dass die vorgegebenen Grenzdrehmomente überschritten werden, bestimmt das Steuergerät ein dem Eingangsdrehmoment entgegengerichtetes Zieldrehmoment und steuert den Elektromotor basierend auf dem bestimmten Zieldrehmoment. Dadurch kann das Getriebe 4 entlastet und die vorgegebenen Grenzdrehmomente eingehalten werden, so dass eine Schädigung des Getriebes 4 vermieden oder zumindest reduziert werden kann.Furthermore, the control device is designed and set up to compare the recorded input torque with predetermined limit torques. If the comparison shows that the predetermined limit torques are exceeded, the control unit determines a target torque that is opposite to the input torque and controls the electric motor based on the determined target torque. This allows the transmission 4th relieved and the specified limit torques are adhered to, so that damage to the transmission 4th can be avoided or at least reduced.

Das Steuergerät ist weiterhin ausgebildet und eingerichtet, eine unerwünschte Bewegung des Fahrrads zu ermitteln. Das Ermitteln führt das Steuergerät basierend auf Beschleunigungsinformationen des Fahrrads durch. Wenn das Ermitteln ergibt, dass eine unerwünschte Bewegung des Fahrrads besteht, bestimmt das Steuergerät das Zieldrehmoment so, dass eine Ausgangsdrehzahl des Getriebes 4 auf Null geregelt oder zumindest reduziert wird, und steuert den Elektromotor basierend auf dem bestimmten Zieldrehmoment. Dadurch kann beispielsweise ein Schieben oder unerwünschtes Wegfahren des Fahrrads verhindert oder zumindest gegensteuert werden. In alternativen Ausführungsbeispielen ermittelt das Steuergerät eine unerwünschte Bewegung des Fahrrads ergänzend oder alternativ basierend auf einer Drehzahl und/oder GPS-Daten.The control device is also designed and set up to determine an undesired movement of the bicycle. The control unit carries out the determination based on the bicycle's acceleration information. If the determination reveals that there is undesired movement of the bicycle, the control unit determines the target torque so that an output speed of the transmission 4th is regulated to zero or at least reduced, and controls the electric motor based on the determined target torque. In this way, for example, pushing or undesired driving away of the bicycle can be prevented or at least counteracted. In alternative exemplary embodiments, the control device determines an undesired movement of the bicycle additionally or alternatively based on a speed and / or GPS data.

Das Steuergerät ist weiterhin ausgebildet und eingerichtet, einen Parkwunsch oder einen Parkzustand zu ermitteln. Ein Parkwunsch kann dabei explizit von einem Fahrenden, beispielsweise durch eine Eingabe, vorgegeben werden. Einen Parkzustand ermittelt das Steuergerät beispielswiese an einem ausgeklappten Zustand eines Fahrradständers. Wenn das Ermitteln einen Parkwunsch oder einen Parkzustand ergibt, bestimmt das Steuergerät das Zieldrehmoment so, dass das Getriebe an einem Verdrehen gehindert wird und steuert den Elektromotor basierend auf dem Zieldrehmoment. So kann verhindert werden, dass das Fahrrad ungewollt wegrollt.The control device is also designed and set up to determine a parking request or a parking status. A driver can explicitly specify a parking request, for example by making an entry. The control unit determines a parking status, for example, on the unfolded status of a bicycle stand. If the determination results in a parking request or a parking condition, the control unit determines the target torque in such a way that the transmission is prevented from rotating and controls the electric motor based on the target torque. This can prevent the bike from rolling away unintentionally.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102021001222 A1 [0002]DE 102021001222 A1 [0002]

Claims (17)

Antriebssystem (1) für ein Leichtfahrzeug umfassend ein Planetengetriebe (2), einen Elektromotor (3) und ein Getriebe (4), wobei - das Planetengetriebe (2) einen Steg (5) mit zumindest zwei Umlaufrädern (6), ein Hohlrad (7) und ein Sonnenrad (8) umfasst, - das Planetengetriebe (2) ausgebildet ist, ein Eingangsdrehmoment über den Steg (5) aufzunehmen und über das Sonnenrad (8) abzugeben, - der Elektromotor (3) mit dem Sonnenrad (8) des Planetengetriebes (2) verbunden ist und - das Getriebe (4) ausgebildet ist, das von dem Planetengetriebe (2) und dem Elektromotor (3) abgegebene Summendrehmoment aufzunehmen und als Ausgangsdrehmoment abzugeben.Drive system (1) for a light vehicle comprising a planetary gear (2), an electric motor (3) and a gear (4), wherein - The planetary gear (2) comprises a web (5) with at least two planetary gears (6), a ring gear (7) and a sun gear (8), - The planetary gear (2) is designed to absorb an input torque via the web (5) and output it via the sun gear (8), - The electric motor (3) is connected to the sun gear (8) of the planetary gear (2) and - The gear (4) is designed to absorb the total torque output by the planetary gear (2) and the electric motor (3) and to output it as output torque. Antriebssystem (1) nach Anspruch 1, wobei das Getriebe (4) mehrgängig ausgeführt ist und alle Schaltstellen (46) des Getriebes (4), bezogen auf einen Kraftfluss vom Eingang des Planetengetriebes (2) in Richtung des Ausgangs des Getriebes (4), hinter dem Planetengetriebe (2) und dem Elektromotor (3) angeordnet sind.Drive system (1) Claim 1 , wherein the gear (4) is designed with multiple speeds and all switching points (46) of the gear (4), based on a power flow from the input of the planetary gear (2) in the direction of the output of the gear (4), behind the planetary gear (2) and the electric motor (3) are arranged. Antriebssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Getriebe (4) als ein Planetengetriebe und/oder ein Stirnradgetriebe ausgeführt ist.Drive system (1) Claim 1 or 2 , wherein the gear (4) is designed as a planetary gear and / or a spur gear. Antriebssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Verbindung zwischen dem Sonnenrad (8) und dem Elektromotor (3) zug- und schubfähig ausgeführt ist.Drive system (1) according to one of the preceding claims, wherein the connection between the sun gear (8) and the electric motor (3) can be pulled and pushed. Antriebssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Verbindung zwischen dem Sonnenrad (8) und dem Elektromotor (3) eingängig ausgeführt ist.Drive system (1) according to one of the preceding claims, wherein the connection between the sun gear (8) and the electric motor (3) is designed as a single thread. Antriebssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Verbindung zwischen dem Sonnenrad (8) und dem Elektromotor (3) mit einem Stirnrad oder einem Planetengetriebe ausgeführt ist.Drive system (1) according to one of the preceding claims, wherein the connection between the sun gear (8) and the electric motor (3) is designed with a spur gear or a planetary gear. Antriebssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Antriebssystem (1) eine Kurbelwelle (9) umfasst, die Kurbelwelle (9) mit dem Steg (5) des Planetengetriebes (2) verbunden ist und das Planetengetriebe (2) ausgebildet ist, das Eingangsdrehmoment von der Kurbelwelle (9) über den Steg (5) aufzunehmen.Drive system (1) according to one of the preceding claims, wherein the drive system (1) comprises a crankshaft (9), the crankshaft (9) is connected to the web (5) of the planetary gear (2) and the planetary gear (2) is designed, absorb the input torque from the crankshaft (9) via the web (5). Antriebssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Hohlrad (7) über einen Freilauf (10) gegen Verdrehen in eine Drehrichtung gesichert ist.Drive system (1) according to one of the preceding claims, wherein the ring gear (7) is secured against turning in one direction of rotation via a freewheel (10). Antriebssystem (1) nach Anspruch 8, wobei das Antriebssystem (1) an dem Freilauf (10) einen Kraftaufnehmer zur Drehmomentmessung umfasst.Drive system (1) Claim 8 , wherein the drive system (1) on the freewheel (10) comprises a force transducer for torque measurement. Antriebssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 7, wobei der Ausgang des Getriebes (4) koaxial zur Kurbelwelle (9) angeordnet istDrive system (1) according to one of the preceding claims in connection with Claim 7 , wherein the output of the transmission (4) is arranged coaxially to the crankshaft (9) Antriebsystem (1) nach Anspruch 2, wobei alle Schaltstellen (46) des Getriebes (4) zug- und schubfähig ausgeführt sind.Drive system (1) Claim 2 , wherein all switching points (46) of the transmission (4) are designed to be able to be pulled and pushed. Steuergerät für ein Antriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Steuergerät ausgebildet und eingerichtet ist, ein Zieldrehmoment zu bestimmen und den Elektromotor (3) basierend auf dem bestimmten Zieldrehmoment zu steuern.Control unit for a drive system (1) according to one of the Claims 1 until 11 , wherein the control device is designed and set up to determine a target torque and to control the electric motor (3) based on the determined target torque. Steuergerät nach Anspruch 12, wobei das Steuergerät ausgebildet und eingerichtet ist, die folgenden Schritte durchzuführen: - Erfassen eines Schaltwunsches, - Ermitteln des Eingangsdrehmoments, - Bestimmen eines dem Eingangsdrehmoment entgegenwirkenden Zieldrehmoments und - Wenn ein Schaltwunsch besteht, Steuern des Elektromotors (3) basierend auf dem bestimmten Zieldrehmoment, so dass ein von dem Getriebe (4) aufgenommenes Drehmoment zumindest reduziert wird.Control unit after Claim 12 , the control device being designed and set up to carry out the following steps: - Detecting a shift request, - Determining the input torque, - Determining a target torque counteracting the input torque, and - If there is a shift request, controlling the electric motor (3) based on the determined target torque, so that a torque absorbed by the transmission (4) is at least reduced. Steuergerät nach einem Anspruch 12 oder 13, wobei das Steuergerät ausgebildet und eingerichtet ist, die folgenden Schritte durchzuführen: - Ermitteln des Eingangsdrehmoments, - Vergleichen des Eingangsdrehmoments mit vorgegebenen Grenzdrehmomenten, - Wenn das Vergleichen ergibt, dass definierte Grenzdrehmomente überschritten werden, Bestimmen eines das Eingangsdrehmoment kompensierenden Zieldrehmoments und Steuern des Elektromotors (3) basierend auf dem bestimmten Zieldrehmoment, so dass das Getriebe entlastet wird.Control unit after a Claim 12 or 13th , the control unit being designed and set up to carry out the following steps: - determining the input torque, - comparing the input torque with predetermined limit torques, - if the comparison shows that defined limit torques are exceeded, determining a target torque that compensates for the input torque and controlling the electric motor ( 3) based on the determined target torque so that the transmission is relieved. Steuergerät nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Steuergerät ausgebildet und eingerichtet ist, die folgenden Schritte durchzuführen: - Ermitteln einer unerwünschten Bewegung des Leichtfahrzeugs, - Wenn eine unerwünschte Bewegung besteht, Bestimmen eines Zieldrehmoments, so dass eine Ausgangsdrehzahl des Getriebes (4) auf Null geregelt oder zumindest reduziert wird, und - Steuern des Elektromotors (3) basierend auf dem bestimmten Zieldrehmoment.Control unit according to one of the Claims 12 until 14th , the control unit being designed and set up to carry out the following steps: - determining an undesired movement of the light vehicle, - if there is an undesired movement, determining a target torque so that an output speed of the transmission (4) is regulated to zero or at least reduced, and - controlling the electric motor (3) based on the determined target torque. Steuergerät nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das Steuergerät ausgebildet und eingerichtet ist, die folgenden Schritte durchzuführen: - Ermitteln eines Parkwunsches oder Parkzustands, - Wenn das Ermitteln einen Parkwunsch oder einen Parkzustand ergibt, Bestimmen eines Zieldrehmoments, so dass das Getriebe (4) an einem Verdrehen gehindert wird, und - Steuern des Elektromotors (3) basierend auf dem Zieldrehmoment.Control unit according to one of the Claims 12 until 15th , wherein the control device is designed and set up to carry out the following steps: Determining a parking request or a parking condition, - If the determination results in a parking request or a parking condition, determining a target torque so that the transmission (4) is prevented from rotating, and - controlling the electric motor (3) based on the target torque. Leichtfahrzeug, umfassend ein Antriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Light vehicle, comprising a drive system (1) according to one of the Claims 1 until 9 .
DE102021004710.9A 2021-09-20 2021-09-20 Drive system for a light vehicle Withdrawn DE102021004710A1 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021004710.9A DE102021004710A1 (en) 2021-09-20 2021-09-20 Drive system for a light vehicle
DE102021129290.5A DE102021129290A1 (en) 2021-09-20 2021-11-10 Propulsion system for a light vehicle
PCT/DE2022/100689 WO2023041121A1 (en) 2021-09-20 2022-09-15 Drive system for a vehicle, said drive system comprising an electric shifting device
DE112022004474.8T DE112022004474A5 (en) 2021-09-20 2022-09-15 Drive system for a vehicle with an electrical switching device
EP22782832.4A EP4405600A1 (en) 2021-09-20 2022-09-15 Drive system for a lightweight vehicle
PCT/DE2022/100688 WO2023041120A1 (en) 2021-09-20 2022-09-15 Drive system for a lightweight vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021004710.9A DE102021004710A1 (en) 2021-09-20 2021-09-20 Drive system for a light vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021004710A1 true DE102021004710A1 (en) 2021-11-11

Family

ID=78232002

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021004710.9A Withdrawn DE102021004710A1 (en) 2021-09-20 2021-09-20 Drive system for a light vehicle
DE102021129290.5A Withdrawn DE102021129290A1 (en) 2021-09-20 2021-11-10 Propulsion system for a light vehicle

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021129290.5A Withdrawn DE102021129290A1 (en) 2021-09-20 2021-11-10 Propulsion system for a light vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE102021004710A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021129291A1 (en) 2021-11-10 2023-05-11 FEV Group GmbH Drive system for a vehicle with an electric switching device
WO2023222263A1 (en) * 2022-05-17 2023-11-23 Karlheinz Nicolai Bottom bracket gear shift device with auxiliary drive for a bicycle, and bicycle comprising such a bottom bracket gear shift device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021001222A1 (en) 2021-03-09 2021-06-10 FEV Group GmbH Drive system for a light vehicle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021001222A1 (en) 2021-03-09 2021-06-10 FEV Group GmbH Drive system for a light vehicle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021129291A1 (en) 2021-11-10 2023-05-11 FEV Group GmbH Drive system for a vehicle with an electric switching device
WO2023222263A1 (en) * 2022-05-17 2023-11-23 Karlheinz Nicolai Bottom bracket gear shift device with auxiliary drive for a bicycle, and bicycle comprising such a bottom bracket gear shift device
DE102022001734A1 (en) 2022-05-17 2023-11-23 Karlheinz Nicolai Bottom bracket gear with auxiliary drive for a bicycle and a bicycle with such a bottom bracket gear

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021129290A1 (en) 2023-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10136725B4 (en) Power transmission device for a hybrid vehicle
DE102015113318B4 (en) POWERTRAIN WITH TRANSMISSION-BASED MOTOR/GENERATOR FOR ENGINE START AND REGENERATIVE BRAKING MODES
DE102021001222A1 (en) Drive system for a light vehicle
DE60103064T2 (en) VEHICLE TRANSMISSION SYSTEMS
DE10241457B4 (en) Transfer case for vehicles and method for distributing a driving force on two vehicle axles
DE102020202788B3 (en) Drive train for a vehicle and a method for operating a drive train with a two-speed transmission
WO2018185258A1 (en) Vehicle comprising transfer case and method for operating said vehicle
DE102021004710A1 (en) Drive system for a light vehicle
DE112018004616B4 (en) Method for controlling a vehicle with a dual clutch transmission, as well as control device for executing this method and vehicle with such a control device
EP2282906A1 (en) Hybrid drive train for a motor vehicle and method for operating the hybrid drive train
DE102021209258A1 (en) Gears for a bicycle and bicycle
DE2944928A1 (en) ENGINE TRANSMISSION ARRANGEMENT FOR VEHICLES, IN PARTICULAR PERSONAL VEHICLES
DE102010023093A1 (en) Drive train for motor vehicle, has drive unit which has internal combustion engine and is formed to drive axle of motor vehicle
DE102018212433A1 (en) Operating method for a drive arrangement, drive arrangement and vehicle
DE102018205126B4 (en) Torque vectoring superimposition unit for a differential differential gear
DE102021208703B3 (en) Drive assembly for a bicycle and bicycle
DE102010022912B4 (en) Method for driving a motor vehicle drive train
DE102021003258A1 (en) Switchable shaft for a gearbox
DE102019124783B3 (en) Drive train for an electrically driven motor vehicle
WO2023041120A1 (en) Drive system for a lightweight vehicle
DE102018205127B4 (en) Torque vectoring superimposition unit for a differential differential gear
DE2413288A1 (en) Drive coupling for four wheel drive - with rear wheel drive engaged automatically when front wheels start to spin
DE102021129291A1 (en) Drive system for a vehicle with an electric switching device
DE102019102981A1 (en) Hybrid transmission with variator
DE102017121541B4 (en) Drive train for an electric scooter

Legal Events

Date Code Title Description
R084 Declaration of willingness to licence
R085 Willingness to licence withdrawn
R118 Application deemed withdrawn due to claim for domestic priority
R230 Request for early publication
R146 Publication of application cancelled