DE102021129291A1

DE102021129291A1 - Antriebssystem für ein Fahrzeug mit einer elektrischen Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE102021129291A1
Application number: DE102021129291.3A
Authority: DE
Inventors: Gereon Hellenbroich; Valeriy Shapovalov
Original assignee: FEV Group GmbH
Current assignee: FEV Group GmbH
Priority date: 2021-11-10
Filing date: 2021-11-10
Publication date: 2023-05-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Fahrzeug umfassend ein Planetengetriebe, einen Elektromotor, ein Getriebe und eine elektrische Schaltvorrichtung, sowie ein Steuergerät und ein Fahrzeug.
Das erfindungsgemäße Antriebssystem (1) für ein Fahrzeug umfasst ein Getriebe (4) und eine Schaltvorrichtung (70), wobei
- das Getriebe (4) ausgebildet ist, ein Eingangsdrehmoment aufzunehmen und als Ausgangsdrehmoment abzugeben,
- das Getriebe (4) eine schaltbare Welle (53) umfasst,
- die Schaltvorrichtung (70) ausgebildet ist, die schaltbare Welle (53) zu schalten,
- die Schaltvorrichtung (70) zumindest eine bidirektionale Federanordnung (75,76) umfasst und
- die zumindest eine bidirektionale Federanordnung (75,76) in der schaltbaren Welle (53) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Fahrzeug umfassend ein Planetengetriebe, einen Elektromotor, ein Getriebe und eine elektrische Schaltvorrichtung, sowie ein Steuergerät und ein Fahrzeug.
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.
Das erfindungsgemäße Antriebssystem für ein Fahrzeug umfasst ein Getriebe und eine Schaltvorrichtung, wobei

- das Getriebe ausgebildet ist, ein Eingangsdrehmoment aufzunehmen und als Ausgangsdrehmoment abzugeben,
- das Getriebe eine schaltbare Welle umfasst,
- die Schaltvorrichtung ausgebildet ist, die schaltbare Welle zu schalten,
- die Schaltvorrichtung zumindest eine bidirektionale Federanordnung umfasst und
- die zumindest eine bidirektionale Federanordnung in der schaltbaren Welle angeordnet ist.

Dadurch, dass die zumindest eine bidirektionale Federanordnung in der schaltbaren Welle angeordnet ist, ermöglicht die Erfindung, dass die Schaltvorrichtung platzsparend und mit einer vorteilhaft geringen Komplexität angeordnet werden kann. Bevorzugt sind die Schaltvorrichtung elektrisch ausgeführt und die schaltbare Welle elektrisch schaltbar ausgeführt, so dass die schaltbare Welle elektrisch verstellt werden kann. Dadurch können ein Komfort erhöht und ein automatisches Schalten ermöglicht werden.
Als Fahrzeug werden hier insbesondere Leichtfahrzeuge wie Fahrräder, Lastenräder oder auch Rikschas verstanden. Diese umfassen in der Regel zwei Räder, können aber auch drei- oder vierrädrig ausgeführt sein. Die Erfindung ist dabei aber nicht auf Leichtfahrzeuge oder andere bestimmte Fahrzeugtypen beschränkt.
Als Eingangsdrehmoment wird hier eine Last verstanden, die zum Antreiben des Fahrzeugs aufgebracht wird. Diese wird vorzugsweise durch einen Fahrenden auf einer Pedalwelle des Fahrzeugs bereitgestellt.
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 vorzugsweise zum Antreiben einer Kette oder eines Riemens, die oder der wiederum ein Hinterrad des Fahrzeugs in eine Rotationsbewegung versetzen kann, verwendet.
Als schaltbare Welle wird hier eine Welle verstanden, die verstellbar ist oder schaltbare Elemente aufweist. Durch Schalten der Welle oder der schaltbaren Elemente kann ein Kraftschluss zwischen der schaltbaren Welle und zumindest einem Zahnrad des Getriebes hergestellt werden. Bevorzugt kann durch Schalten der schaltbaren Welle ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes eingestellt werden.
Als bidirektionale Federanordnung wird eine Anordnung mit zumindest einer Feder verstanden, die eine Kraft in zwei entgegengesetzten Richtungen aufbringen kann. Hier bedeutet das insbesondere, dass die Schaltvorrichtung durch die zumindest eine bidirektionale Federanordnung ein Schalten der schaltbaren Welle umsetzen kann, so dass ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes sowohl erhöht als auch reduziert werden kann.
Vorzugsweise umfasst die zumindest eine bidirektionale Federanordnung einen inneren Kolben und einen den inneren Kolben konzentrisch umschließenden äußeren Kolben.
Dadurch, dass die bidirektionale Federanordnung einen inneren Kolben und einen den inneren Kolben konzentrisch umschließenden äußeren Kolben umfasst, ermöglicht die Erfindung, dass die bidirektionale Federanordnung eine Kraft zum Schalten der schaltbaren Welle von dem inneren auf den äußeren Kolben übertragen kann, die Bewegungen des inneren und des äußeren Kolbens dabei aber entkoppelt sein können. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die schaltbare Welle zu einem Zeitpunkt nicht schaltbar ist.
Vorzugsweise weisen der innere und der äußere Kolben jeweils zumindest eine Führungsnut auf.
Dadurch, dass der innere und der äußere Kolben jeweils zumindest eine Führungsnut aufweisen, ermöglicht die Erfindung, eine entkoppelte Bewegung zwischen dem inneren und dem äußeren Kolben zu kontrollieren, also beispielsweise zu begrenzen. Bevorzugt weist der äußere Kolben auf gegenüberliegenden Seiten zwei Führungsnuten auf. Besonders bevorzugt weist der innere Kolben ebenfalls auf gegenüberliegenden Seiten zwei Führungsnuten auf. Alternativ bevorzugt weist der innere Kolben eine auf den Querschnitt des inneren Kolbens bezogene durchgehende Führungsnut auf.
Vorzugsweise umfasst die zumindest eine bidirektionale Federanordnung zwei Führungselemente.
Dadurch, dass die bidirektionale Federanordnung zwei Führungselemente umfasst, ermöglicht die Erfindung eine vorteilhafte Führung von Komponenten der bidirektionalen Federanordnung und somit ein Übertragen der Kraft zum Schalten von der Schaltvorrichtung auf die schaltbare Welle.
Bevorzugt sind die Führungselemente als Führungsstifte ausgeführt und weisen eine zylindrische Form auf. Allerdings sind auch andere Ausführungsformen mit anderen geometrischen Querschnitten im Sinne der Erfindung einsetzbar.
Vorzugsweise greifen die zwei Führungselemente in die Führungsnuten ein.
Dadurch, dass die zwei Führungselemente in die Führungsnuten eingreifen, ermöglicht die Erfindung eine vorteilhafte Kontrolle einer entkoppelten Bewegung zwischen dem inneren und dem äußeren Kolben.
Vorzugsweise umfasst die zumindest eine bidirektionale Federanordnung eine Feder.
Dadurch, dass die bidirektionale Federanordnung eine Feder umfasst, ermöglicht die Erfindung, dass eine Kraft zum Schalten der schaltbaren Welle von der Feder übertragen werden kann.
Die Feder ist dabei bevorzugt in dem inneren Kolben angeordnet. Alternativ kann die Feder aber auch zwischen dem inneren und dem äußeren Kolben oder außerhalb des äußeren Kolbens angeordnet sein.
Vorzugsweise ist die Feder zwischen den zwei Führungselementen angeordnet ist.
Dadurch, dass die Feder zwischen den zwei Führungselementen angeordnet ist, ermöglicht die Erfindung, eine Kraft zum Schalten der schaltbaren Welle über die Feder und die zwei Führungselemente zu übertragen.
Bevorzugt ist die Feder zwischen zwei Führungselementen angeordnet, die in die Führungsnuten eingreifen. Dadurch ermöglicht die Erfindung, eine Kraft zum Schalten der schaltbaren Welle zwischen dem inneren Kolben und dem äußeren Kolben über die Feder und die zwei Führungselemente zu übertragen. Bevorzugt ist der innere Kolben ausgebildet, eine Kraft der Schaltvorrichtung über die Feder und die zwei Führungselemente auf den äußeren Kolben zu übertragen, der wiederum ausgebildet ist, die schaltbare Welle zu betätigen.
Durch die Anordnung mit den zwei in die Führungsnuten eingreifbaren Führungselemente und der Feder, ermöglicht die Erfindung weiterhin, dass eine durch den inneren Kolben aufgenommene Kraft der Schaltvorrichtung durch ein Zusammendrücken der Feder in einer Federspannung gespeichert werden kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein Schaltwunsch besteht, aber die schaltbare Welle gerade nicht geschaltet werden kann. Dann ermöglicht die Erfindung, dass der Schaltwunsch dennoch ausgeführt werden kann, indem die Kraft zum Schalten in der Feder zwischengespeichert wird und der Schaltwunsch dann umgesetzt werden kann, wenn die schaltbare Welle wieder geschaltet werden kann.
Vorzugsweise umfasst das Antriebssystem einen Elektromotor, wobei

- das Getriebe mit dem Elektromotor so verbunden ist, dass das Getriebe ein Drehmoment des Elektromotors aufnehmen kann und
- das Getriebe ausgebildet ist, ein Summendrehmoment aus dem Eingangsdrehmoment und dem Drehmoment des Elektromotors als Ausgangsdrehmoment abzugeben.

Dadurch, dass das Getriebe ausgebildet ist, ein Summendrehmoment aus dem Eingangsdrehmoment und dem Drehmoment des Elektromotors als Ausgangsdrehmoment abzugeben, ermöglicht die Erfindung, dass ein Eingangsdrehmoment durch ein Drehmoment des Elektromors unterstützt werden kann. Dadurch kann eine Fahrbarkeit erhöht werden, da ein durch ein von einem Fahrenden aufgebrachtes Eingangsdrehmoment durch den Elektromotor unterstützt werden kann, so dass eine höhere Geschwindigkeit erreicht, eine Beschleunigung verbessert und/oder Steigungen ausgeglichen werden können.
Vorzugsweise umfasst das Antriebssystem für ein Fahrzeug umfasst einen Elektromotor und ein Planetengetriebe, wobei

- das Planetengetriebe einen Steg mit zumindest zwei Umlaufrädern, ein Hohlrad und ein Sonnenrad umfasst,
- das Planetengetriebe ausgebildet ist, das Eingangsdrehmoment über den Steg aufzunehmen und über das Sonnenrad abzugeben,
- der Elektromotor mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes verbunden ist,
- das Getriebe ausgebildet ist, das von dem Planetengetriebe und dem Elektromotor abgegebene Summendrehmoment aufzunehmen und als Ausgangsdrehmoment abzugeben,
- das Getriebe eine schaltbare Welle umfasst,
- die schaltbare Welle elektrisch schaltbar ausgeführt ist,
- die elektrische Schaltvorrichtung ausgebildet ist, die schaltbare Welle elektrisch zu schalten,
- die elektrische Schaltvorrichtung zumindest eine bidirektionale Federanordnung umfasst und
- die zumindest eine bidirektionale Federanordnung in der schaltbaren Welle angeordnet ist.

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.
Dadurch ermöglicht das erfindungsgemäße Antriebssystem beispielsweise ein automatisches Schalten auf vorteilhafte Weise, da der Elektromotor das Eingangsdrehmoment überlagern kann und so das auf das Getriebe wirkende Summendrehmoment eingestellt werden kann. Insbesondere eine so einstellbare Lastfreiheit des Getriebes kann vorteilhaft für das automatische Schalten genutzt werden.
Als Summendrehmoment wird hier ein Drehmoment verstanden, das sich aus einem vom Planetengetriebe am Sonnenrad abgegebenes Drehmoment überlagert mit dem Drehmoment des Elektromotors ergibt.
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.
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.
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.
Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen dem Sonnenrad und dem Elektromotor zug- und schubfähig ausgeführt.
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.
Vorzugsweise ist das Hohlrad über einen Freilauf gegen Verdrehen in eine Drehrichtung gesichert.
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. (Gegebenenfalls weitere unabhängige Ansprüche aufführen).
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.
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, eine Parksperre zu realisieren und/oder ein automatisches Schalten des Getriebes durchzuführen.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Antriebssystem und/oder ein erfindungsgemäßes Steuergerät.
Dadurch, dass das erfindungsgemäße Fahrzeug ein erfindungsgemäßes Antriebssystem und/oder ein erfindungsgemäßes Steuergerät umfasst, ermöglicht die Erfindung ein lastfreies oder zumindest ein lastreduziertes Betreiben des Getriebes.
Die abhängigen Ansprüche beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt

1 ein Ausführungsbeispiel eines Antriebssystems für ein Fahrrad,
2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Antriebssystems für ein Fahrrad,
3 zwei Schnittdarstellungen eines Ausführungsbeispiels eines Antriebssystems für ein Fahrrad,
4 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Antriebssystems für ein Fahrrad,
5 ein Ausführungsbeispiel einer schaltbaren Welle eines Antriebssystems für ein Fahrrad und
6 ein Ausführungsbeispiel einer ersten und einer zweiten bidirektionalen Federanordnung.

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.
Das Planetengetriebe 2 umfasst einen Steg 5 mit drei Umlaufrädern 6, ein Hohlrad 7 und ein Sonnenrad 8 und ist ausgebildet, ein Eingangsdrehmoment M_ein über den Steg 5 aufzunehmen und über das Sonnenrad 8 abzugeben. Für das Bereitstellen des Eingangsdrehmoments M_ein umfasst das Antriebssystem eine Kurbelwelle 9, die mit dem Steg 5 des Planetengetriebes 2 so verbunden ist, dass das Planetengetriebe 2 das Eingangsdrehmoment M_ein von der Kurbelwelle 9 über den Steg 5 aufnehmen kann.
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.
Der Elektromotor 3 ist mit dem Sonnenrad 8 des Planetengetriebes 2 verbunden. 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 M_ab abzugeben. Zum Antreiben des Fahrrads umfasst das Antriebssystem 1 hier einen Zahnkranz 13, der das Ausgangsdrehmoment M_ab 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.
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 (M_ein,L, M_ein,R) einer in Fahrtrichtung F gesehenen linken und einer in Fahrtrichtung F gesehenen rechten Tretkurbel zusammen.
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.
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.
Der Elektromotor 3 ist mit dem Sonnenrad 8 über die erste Hohlwelle 21 so verbunden, dass die erste Hohlwelle 21 das Summendrehmoment aus dem Drehmoment des Elektromotors 3 und dem gewandelten Drehmoment des Planetengetriebes 2 aufnehmen kann.
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 beisteuern kann und so das Summendrehmoment erhöhen oder auch reduzieren kann.
Die Verbindung zwischen dem Sonnenrad 8 und dem Elektromotor 3 ist weiterhin eingängig ausgeführt, das Übersetzungsverhältnis ist also nicht veränderlich, um eine unnötige Komplexität des Antriebssystems zu vermeiden.
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.
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.
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.
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.
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.
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 F 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 F 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.
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.
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.
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.
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.
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 M_ab von dem Zahnkranz 13 über die Kette 14 an das Hinterrad 15 des Fahrrads übertragen.
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.
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.
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.
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 könnte 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.
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.
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.
3 zeigt das Antriebssystem in zwei Schnittdarstellungen, wobei die Schnittebene jeweils in der schaltbaren Welle 53 liegt und die untere Schnittdarstellung dem Schnitt A-A in der oberen Schnittdarstellung entspricht. Hier ist die schaltbare Welle 53 zu erkennen, die das erste Betätigungselement 54 und das zweite Betätigungselement 55 umfasst. Weiterhin sind die auf der schaltbaren Welle 53 angeordneten Zahnräder der Zahnradpaare 23 und 24 gezeigt. Da das Zahnrad 44 des in Fahrtrichtung F gesehenen linken äußeren Zahnradpaars 23 den Elektromotor 3 mit dem Sonnenrad 8 verbindet, um das Drehmoment des Elektromotors 3 auf die erste Hohlwelle 21 zu übertragen, ist es unabhängig von einer Schaltposition des ersten Betätigungselements 54 immer drehmomentbelastet, wenn der Elektromotor 3 ein Drehmoment abgibt oder aufnimmt. Um trotz dieser höheren Belastung eine vorteilhafte Lagerung des Zahnrads 44 zu ermöglichen, ist hier eine Wälzlagerung 61 des Zahnrads 44 vorgesehen, so dass eine Reibung und ein Verschleiß verringert werden können.
Wie in 4 gezeigt, umfasst das Antriebssystem 1 hier eine elektrische Schaltvorrichtung 70, die ausgebildet ist, die schaltbare Welle 53 elektrisch zu schalten. Die elektrische Schaltvorrichtung 70 umfasst zwei Stellmotoren 71,72, die jeweils eine nicht dargestellte Spindel aktuieren. Eine der Spindeln betätigt einen ersten Schalthebel 73, über den das erste Betätigungselement 54 bewegt wird. Die andere Spindel betätigt einen zweiten Schalthebel 74, über den das zweite Betätigungselement 55 bewegt wird.
Das hier gezeigte Ausführungsbeispiel der elektrischen Schaltvorrichtung 70 umfasst zwei, in 6 gezeigte, vorgespannte, bidirektionale Federanordnungen 75,76. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Stellmotoren 71,72 eine vollständige Bewegung auch dann ausführen können, wenn ein über die Spindeln aktuiertes erstes 54 oder zweites 55 Betätigungselement nicht mit einem entsprechenden Zahnradpaar 23,24 koppelbar ist und somit nicht seine vollständige Betätigungsbewegung ausführen kann. Für jede der bidirektionalen Federanordnungen 75,76 wird trotz einer bidirektionalen Wirkung jeweils nur eine Feder 87,88 benötigt.
Mit der elektrischen Schaltvorrichtung 70 ermöglicht das Antriebssystem 1 ein elektrisches Schalten. Insbesondere ermöglicht es so ein automatisches Schalten. Hier wird ein automatisches Schalten unter Nutzen des vom Dehnungsmessstreifen erfassten Drehmoments umgesetzt, indem ein Schalten der schaltbaren Welle 53 bevorzugt dann durchgeführt wird, wenn ein Eingangsdrehmoment im Verlauf der Umdrehung niedrig ist. Zusätzlich kann vom Elektromotor 3 aktiv ein Gegendrehmoment zum Eingangsdrehmoment aufgebracht werden. Dadurch werden ein Komfort erhöht und ein Verschleiß des Getriebes 2 verringert.
5 zeigt die elektrisch schaltbare Welle 53 mit dem ersten 54 und dem zweiten 55 Betätigungselement. Das Betätigungselement 54 ist hierbei gegenüber dem Betätigungselement 55 um 90° verdreht angeordnet, um eine Minderung einer Steifigkeit der schaltbaren Welle 53 aufgrund der Nuten zum Führen der Betätigungselemente 54,55 möglichst gleichmäßig über den Umfang der schaltbaren Welle 53 zu verteilen.
In der schaltbaren Welle 53 sind die in 6 gezeigten, bidirektionalen Federanordnungen 75,76 angeordnet. Die bidirektionalen Federanordnungen 75,76 umfassen jeweils einen inneren Kolben 77,78 und einen den inneren Kolben 77,78 konzentrisch umschließenden äußeren Kolben 79,80. Die inneren 77,78 und äußeren 79,80 Kolben weisen auf gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Führungsnut 81,82 auf. Die bidirektionalen Federanordnungen 75,76 umfassen jeweils zwei als Führungsstifte 83,84,85,86 ausgeführte Führungselemente, die in die Führungsnuten 81,82 eingreifbar sind, und die inneren Kolben 77,78 umfassen jeweils eine Feder 85,86, die zwischen den beiden Führungsstiften 83,84,85,86 angeordnet sind. Die Federn 87,88 sind ausgebildet, zusammen mit den zwei Führungsstiften 83,84,85,86, die inneren 77,78 und äußeren 79,80 Kolben jeweils kraftschlüssig miteinander zu verbinden. Der äußere Kolben 77 ist mit dem ersten Betätigungselement 54 und der äußere Kolben 78 ist mit dem zweiten Betätigungselement 55 verbindbar. Die inneren Kolben sind ausgebildet, eine Kraft von dem ersten 73 beziehungsweise dem zweiten 74 Schalthebel der elektrischen Schaltvorrichtung 70 aufzunehmen.
Dadurch kann eine Kraft von dem ersten 73 und/oder dem zweiten 74 Schalthebel über den entsprechenden inneren Kolben 77,78 und die Federn 85,86 und Führungsstifte 83,84,85,86 an den äußeren Kolben 79,80 übertragen werden, so dass das erste 54 und/oder das zweite 55 Betätigungselement aktuiert werden können. Dabei sind die bidirektionalen Federanordnungen 75,76 insbesondere vorteilhaft, weil die Federn 87,88 eine von dem ersten 73 und/oder dem zweiten 74 Schalthebel aufgenommene Kraft speichern können, wenn das erste 54 und/oder das zweite Betätigungselement 55 gerade nicht aktuierbar ist, da es beispielsweise gerade unter Last steht. Sobald das erste 54 und/oder das zweite 55 Betätigungselement wieder aktuierbar ist, kann das erste 54 und/oder das zweite Betätigungselement durch die in der Feder 87,88 gespeicherte Kraft aktuiert werden und ein Schaltbefehl umgesetzt werden.
Die bidirektionale Federanordnung 76 umfasst eine umlaufende Nut 89, in die der zweite Schalthebel 74 eingreift und eine Kraft auf den inneren Kolben 78 zum Betätigen des Betätigungselements 55 und somit zum Schalten der schaltbaren Welle 53 überträgt. Der zweite Schalthebel 74 kann den inneren Kolben 78 dabei in eine linke Richtung L oder in eine rechte Richtung R bewegen. Bewegt der zweite Schalthebel 74 den inneren Kolben 78 beispielsweise in die rechte Richtung R und das Betätigungselement 55 ist aktuierbar, wird die Kraft über die Feder 88 und die Führungsstifte 85,86 auf den äußeren Kolben 80 und damit das Betätigungselement 55 übertragen.
Ist das Betätigungselement 55 hingegen nicht aktuierbar, wird die Feder 88 zwischen den Führungsstiften 85 und 86 zusammengedrückt, da der Führungsstift 85 sich nicht mit dem inneren Kolben 78 mitbewegen kann, da die Führungsnut 82 ihn daran hindert, weil der äußere Kolben 80 sich infolge seiner Verbindung mit dem Betätigungselement 55 nicht bewegen kann. Der Führungsstift 86 hingegen bewegt sich mit dem inneren Kolben 78 mit, da er an den gegenüberliegenden Enden der Führungsnuten 82 anliegt. Wenn das Betätigungselement 55 wieder aktuierbar ist und sich der äußere Kolben 80 somit wieder bewegen kann, dehnt sich die Feder 88 aus und drückt den Führungsstift 85 in der rechten Richtung R weg, so dass der äußere Kolben 80 sowie das Betätigungselement 55 sich in der Richtung R bewegen und der Schaltvorgang ausgeführt wird.
In entsprechender Weise betätigt der zweite Schalthebel 74 die bidirektionale Federanordnung 76 in die linke Richtung L. Ebenfalls in entsprechender Weise betätigt der erste Schalthebel 73 die bidirektionale Federanordnung 75 in die linke Richtung L sowie die rechte Richtung R. Die Kraft überträgt der erste Schalthebel 73 hier nur nicht über eine Nut, sondern über eine Hülse 90, die über einen Stift 91 mit dem inneren Kolben 77 verbunden ist.
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.
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.
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.
Das Steuergerät ist weiterhin ausgebildet und eingerichtet, das Getriebe 4 automatisch zu schalten. Hierzu ermittelt das Steuergerät eine aktuelle Steigung einer Fahrbahn des Fahrrads und eine Geschwindigkeit des Fahrrads. Basierend auf der ermittelten Steigung und der ermittelten Geschwindigkeit bestimmt das Steuergerät eine Wunschübersetzung des Getriebes 4. Weicht die Wunschübersetzung von einer aktuellen Übersetzung des Getriebes 4 ab, veranlasst das Steuergerät einen Schaltvorgang. Hierzu 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.
In alternativen Ausführungsbeispielen erfasst das Steuergerät zum Bestimmen der Wunschübersetzung alternativ oder zusätzlich einen Fahrbahnzustand, eine Herzfrequenz, eine Tageszeit und/oder Witterungsbedingungen. In weiteren, alternativen Ausführungsbeispielen ist das Steuergerät ausgebildet und eingerichtet, eine Präferenz eines Fahrenden zu erlernen. So ist ein automatisches Schalten an individuelle Präferenzen anpassbar, indem das Steuergerät Wunschübersetzungen eines Fahrenden beispielsweise in Abhängigkeit einer Geschwindigkeit und einer Trittfrequenz erlernt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102021001222 A1 [0002]

Claims

Antriebssystem (1) für ein Fahrzeug umfassend ein Getriebe (4) und eine Schaltvorrichtung (70), wobei - das Getriebe (4) ausgebildet ist, ein Eingangsdrehmoment aufzunehmen und als Ausgangsdrehmoment abzugeben, - das Getriebe (4) eine schaltbare Welle (53) umfasst, - die Schaltvorrichtung (70) ausgebildet ist, die schaltbare Welle (53) zu schalten, - die Schaltvorrichtung (70) zumindest eine bidirektionale Federanordnung (75,76) umfasst und - die zumindest eine bidirektionale Federanordnung (75,76) in der schaltbaren Welle (53) angeordnet ist.
Antriebssystem (1) nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine bidirektionale Federanordnung (75,76) einen inneren Kolben (77,78) und einen den inneren Kolben (77,78) konzentrisch umschließenden äußeren Kolben (79,80) umfasst.
Antriebssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der innere (77,78) und der äußere (79,80) Kolben jeweils zumindest eine Führungsnut (81,82) aufweisen.
Antriebssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zumindest eine bidirektionale Federanordnung (75,76) zwei Führungselemente (83,84,85,86) umfasst.
Antriebssystem (1) nach Anspruch 4 in Verbindung mit Anspruch 3, wobei die zwei Führungselemente (83,84,85,86) in die Führungsnuten (81,82) eingreifen.
Antriebssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zumindest eine bidirektionale Federanordnung eine Feder (87,88) umfasst.
Antriebssystem (1) nach Anspruch 6 in Verbindung mit Anspruch 4 oder 5, wobei die Feder (87,88) zwischen den zwei Führungselementen (83,84,85,86) angeordnet ist.
Antriebssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend einen Elektromotor (3), wobei - das Getriebe (4) mit dem Elektromotor (3) so verbunden ist, dass das Getriebe (4) ein Drehmoment des Elektromotors (3) aufnehmen kann und - das Getriebe (4) ausgebildet ist, ein Summendrehmoment aus dem Eingangsdrehmoment und dem Drehmoment des Elektromotors (3) als Ausgangsdrehmoment abzugeben.
Antriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend einen Elektromotor (3) und ein Planetengetriebe (2), 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, das 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.
Antriebssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, 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.
Antriebssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Getriebe (4) als ein Planetengetriebe und/oder ein Stirnradgetriebe ausgeführt ist.
Antriebssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Verbindung zwischen dem Sonnenrad (8) und dem Elektromotor (3) zug- und schubfähig ausgeführt ist.
Antriebssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Verbindung zwischen dem Sonnenrad (8) und dem Elektromotor (3) eingängig ausgeführt ist.
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.
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.
Antriebssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Hohlrad (7) über einen Freilauf (10) gegen Verdrehen in eine Drehrichtung gesichert ist.
Antriebssystem (1) nach Anspruch 16, wobei das Antriebssystem (1) an dem Freilauf (10) einen Kraftaufnehmer zur Drehmomentmessung umfasst.
Antriebssystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 10, wobei der Ausgang des Getriebes (4) koaxial zur Kurbelwelle (9) angeordnet ist.
Antriebsystem (1) nach einem der vorherigen Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 10, wobei alle Schaltstellen (46) des Getriebes (4) zug- und schubfähig ausgeführt sind.
Steuergerät für ein Antriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei das Steuergerät ausgebildet und eingerichtet ist, ein Zieldrehmoment zu bestimmen und den Elektromotor (3) basierend auf dem bestimmten Zieldrehmoment zu steuern.
Steuergerät nach Anspruch 20, wobei das Steuergerät ausgebildet und eingerichtet ist, das Getriebe (4) automatisch zu schalten.
Fahrzeug, umfassend ein Antriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 und/oder ein Steuergerät nach einem der Ansprüche 20 und 21.