DE102021211660A1 - Antriebsordnung für ein Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Fahrzeug, umfassend eine erste elektrische Maschine, die mit einem ersten Getriebe zum Antrieb eines ersten Rades des Fahrzeugs verbunden ist, eine zweite elektrische Maschine, die mit einem zweiten Getriebe zum Antrieb eines zweiten Rades des Fahrzeugs verbunden ist, wobei die Antriebsachse der ersten elektrischen Maschine parallel zu der Antriebsachse der zweiten elektrischen Maschine angeordnet ist, und wobei die Antriebsachse der zweiten elektrischen Maschine koaxial zu einer Abtriebswelle des ersten und zweiten Rades angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Fahrzeug, umfassend eine erste elektrische Maschine, die mit einem ersten Getriebe zum Antrieb eines ersten Rades des Fahrzeugs verbunden ist, und eine zweite elektrische Maschine, die mit einem zweiten Getriebe zum Antrieb eines zweiten Rades des Fahrzeugs verbunden ist.
  • Die Erfindung betrifft weiter eine Achse für ein Fahrzeug mit einer Antriebsanordnung.
  • Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Fahrzeug mit einer Antriebsanordnung.
  • Fahrzeuge mit einer einzelnen elektrischen Maschine benötigen wie auch Verbrennungsmotoren ein Differential zur Verteilung der Drehmomente der elektrischen Maschine auf die Räder der Achse. Um eine derartige Anordnung zu vermeiden, ist es bekannt geworden, eine separate elektrische Maschine für jedes Rad vorzusehen. Damit kann eine Drehmomentverteilung an den Rändern durch entsprechende Steuerung der elektrischen Maschinen vorgenommen werden. Derartige Antriebsanordnungen benötigen allerdings einen großen Bauraum und sind teuer und aufwendig in der Herstellung.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Antriebsanordnung, eine Achse und ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, welche einfacher und kostengünstiger herstellbar sind und zudem flexibel an unterschiedliche Vorgaben anpassbar sind und darüber hinaus wenig Bauraum beanspruchen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine alternative Antriebsanordnung, eine alternative Achse und ein alternatives Fahrzeug anzugeben.
  • In einer Ausführungsform löst die vorliegende Erfindung die vorstehend genannten Aufgaben bei einer Antriebsanordnung für ein Fahrzeug, umfassend eine erste elektrische Maschine, die mit einem ersten Getriebe zum Antrieb eines ersten Rades des Fahrzeugs verbunden ist,
    eine zweite elektrische Maschine, die mit einem zweiten Getriebe zum Antrieb eines zweiten Rades des Fahrzeugs verbunden ist,
    dadurch, dass
    die Antriebsachse der ersten elektrischen Maschine parallel zu der Antriebsachse der zweiten elektrischen Maschine angeordnet ist, und dass
    die Antriebsachse der zweiten elektrischen Maschine koaxial zu einer Abtriebswelle des ersten und zweiten Rades angeordnet ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform löst die vorliegende Erfindung die vorstehend genannten Aufgaben mit einer Achse für ein Fahrzeug, umfassend eine Antriebsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-10.
  • In einer weiteren Ausführungsform löst die vorliegende Erfindung die vorstehend genannten Aufgaben mit einem Fahrzeug mit einer Antriebsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-10.
  • Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass auf einfache und kostengünstige Weise eine kompakte Antriebsanordnung zur Verfügung gestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass eine einfache Momenten- und Drehzahlverteilung auf die Räder ermöglicht wird.
  • Unter dem Begriff „Anschlusskomponenten“ sind jegliche Komponenten, Bauteile oder Elektronik, insbesondere Leistungselektronik, vorzugsweise Wechselrichter, Hochvolt-Anschlüsse und entsprechende Kabelführung, Kühlanschlüsse und entsprechende Kabel-/Leitungsführung zum Betrieb der elektrischen Maschinen zu verstehen.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und weitere Ausführungsformen sind im Folgenden beschrieben oder werden dadurch offenbar.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind erstes und zweites Getriebe gemeinsam in Axialrichtung auf einer anderen Seite der elektrischen Maschinen angeordnet sind als Anschlusskomponenten der ersten und zweiten elektrischen Maschine. Vorteil hiervon ist eine kompakte Anordnung und eine einfachere Zugänglichkeit der jeweiligen Komponenten Getriebe und Anschlusskomponenten.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das erste und das zweite Getriebe jeweils zumindest eine Antriebswelle mit zumindest einem Antriebsrad, eine Zwischenwelle mit zumindest einem Zwischenrad und eine Abtriebswelle mit einem Abtriebsrad auf. Einer der damit erzielten Vorteile ist eine Bereitstellung einer Übersetzung im Drehmomentübertragungsweg zwischen elektrischer Maschine und Rad.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind das erste und zweite Getriebe in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Damit ist eine kostengünstige Herstellung des Gehäuses für beide Getriebe möglich.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst zumindest eines der Getriebe ein Planetengetriebe und/oder ein Stirnradgetriebe. Damit ist eine kompakte und/oder einfache Anordnung beziehungsweise Ausbildung des Getriebes möglich.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das zweite Getriebe als koaxiales Stirnradgetriebe ausgeführt. Vorteil hiervon ist eine besonders kompakte und mögliche koaxiale Anordnung des Getriebes zur elektrischen Maschine.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung stellt zumindest eines der beiden Getriebe zumindest zwei Übersetzungsstufen bereit. Damit kann auf einfache Weise eine ausreichende Übersetzung bereitgestellt werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Antriebswelle der zweiten elektrischen Maschine als Hohlwelle ausgeführt. Damit kann auf besonders einfache Weise eine koaxiale Anordnung von elektrischer Maschine und entsprechendem Getriebe ermöglicht werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind das erste und zweite Getriebe ineinander gelagert. Damit kann eine kompakte Anordnung der beiden Getriebe ermöglicht werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Zwischenwelle des zweiten Getriebes als Hohlwelle ausgebildet, in der eine Zwischenwelle des ersten Getriebes angeordnet ist. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass damit eine einfache und gleichzeitig kompakte Anordnung der beiden Getriebe ineinander ermöglicht wird.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der dazugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen.
  • Dabei zeigt
    • 1 eine Achse mit einer Antriebsanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in schematischer Darstellung; und
    • 2 eine Antriebsanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in schematischer Darstellung.
  • 1 zeigt eine Achse mit einer Antriebsanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in schematischer Darstellung.
  • Im Detail zeigt 1 eine Achse 100 mit einer Antriebsanordnung 1. Die Antriebsanordnung 1 umfasst dabei zwei elektrische Maschinen 2a, 2b, die jeweils mit einem Getriebe 3a, 3b zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten verbunden sind. Die Getriebe 3a, 3b, umfassen jeweils eine Eingangs- beziehungsweise Antriebswelle 5a, 5b, die mit der jeweiligen elektrischen Maschine 2a, 2b verbunden ist. Die jeweilige Eingangswelle 5a, 5b ist über eine jeweilige Zwischenwelle 5a1, 5b1 mit einem jeweiligen Abtriebsrad 9a, 9b verbunden, welches wiederum mit einer Abtriebswelle 4a, 4b und letztendlich mit einem Rad 6a, 6b zu dessen Antrieb verbunden ist. Das Getriebe 3a für das rechte Rad, im Folgenden kurz rechtes Getriebe 3a, ist dabei derart angeordnet, dass die Drehachse der elektrischen Maschine 2a, die Eingangswelle 5a des rechten Getriebes 3a und die Zwischenwelle 5a1 parallel zur Fahrzeugachse 4 angeordnet sind. Das Getriebe 3b für das linke Rad, im Folgenden kurz linkes Getriebe 3b, ist dabei derart angeordnet, dass die Drehachse der elektrischen Maschine 2b und die Eingangswelle 5b des linken Getriebes 3b koaxial zu den beiden Abtriebswellen 4a, 4b, die auf der Fahrzeugachse 4 liegen, angeordnet ist.
  • Das rechte Getriebe 3a umfasst dabei als erste Übersetzungsstufe 3a1 ein Planetengetriebe, welches eingangsseitig mit der Eingangswelle 5a verbunden ist. Ausgangsseitig ist das Planetengetriebe mit der Zwischenwelle 5a1 verbunden, die weiter mit einer weiteren Übersetzungsstufe 3a2 verbunden ist. Ausgangsseitig ist die Übersetzungsstufe dann mit dem Abtriebsrad 9a und der Abtriebswelle 4a verbunden.
  • Das linke Getriebe 3b umfasst eine Hohlwelle 5b als Eingangswelle, die mit dem Ausgang der elektrischen Maschine 2b verbunden ist. Über eine weitere Hohlwelle als Zwischenwelle 5b1, durch die die Zwischenwelle 5a1 des rechten Getriebes 3a geführt ist, ist die elektrische Maschine 2b mit einer in der Eingangswelle 5b gelagerten Abtriebswelle 4b für das linke Rad 6b verbunden.
  • Die beiden Getriebe 3a, 3b sind dabei in einem gemeinsamen Gehäuse 8 auf der in 1 rechten Seite der elektrischen Maschinen 2a, 2b bezogen auf die Fahrzeugachse 4 angeordnet, die Anschlusskomponenten 7 wie Leistungselektronik für die elektrischen Maschinen 2a, 2b sind auf der linken Seite der elektrischen Maschinen 2a, 2b angeordnet. Dabei können Getriebe 3a, 3b und Anschlusskomponenten 7 auch auf der jeweils anderen Seite angeordnet sein.
  • 2 zeigt eine Antriebsanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in schematischer Darstellung.
  • Im Wesentlichen ist in 2 eine Antriebsanordnung 1 gezeigt, wobei die beiden Getriebe 3a, 3b auf jeweils unterschiedlichen Seiten der elektrischen Maschinen 2a, 2b bezogen auf die Fahrzeugachse 4 angeordnet sind. Hierbei ist nun die koaxial zur Fahrzeugachse 4 angeordnete elektrische Maschine 2b mit einem Stirnradgetriebe 3b verbunden, welches mit der Abtriebswelle 4a des rechten Rades verbunden, wohingegen die parallel zur Fahrzeugachse 4 angeordnete elektrische Maschine 2a nun über das Getriebe 3a mit der Abtriebswelle 4b des linken Rades verbunden ist.
  • Zusammenfassend stellt zumindest eine der Ausführungsformen der Erfindung zumindest einen der folgenden Vorteile und/oder zumindest eines der folgenden Merkmale bereit:
    • - Hohe Flexibilität der Steuerung von Rädern an einer Achse eines Fahrzeugs. zum Beispiel Drehmomentverteilung.
    • - Einfache, kostengünstige Herstellung.
    • - Kostengünstige Achsen für Fahrzeuge.
    • - Kompakter Bauraum.
    • - Einfache, kostengünstige Montage.
    • - Zur Steuerung verwendete Leistungselektronik und Getriebe sind einfach zugänglich.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Antriebsanordnung
    2a, 2b
    elektrische Maschine
    3a, 3b
    Getriebe
    3a1, 3a2
    Übersetzungsstufe
    4
    Fahrzeugachse
    4a, b
    Abtriebswelle
    5a, 5b
    Eingangs-/Antriebswelle
    5a1, 5b1
    Zwischenwelle
    6a, 6b
    Rad
    7
    Anschlusskomponenten
    8
    Gehäuse
    9a, 9b
    Abtriebsrad
    100
    Achse

Claims (12)

  1. Antriebsanordnung (1) für ein Fahrzeug, umfassend eine erste elektrische Maschine (2a), die mit einem ersten Getriebe (3a) zum Antrieb eines ersten Rades (6a) des Fahrzeugs verbunden ist, eine zweite elektrische Maschine (2b), die mit einem zweiten Getriebe (3b) zum Antrieb eines zweiten Rades (6b) des Fahrzeugs verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsachse (5a) der ersten elektrischen Maschine (2a) parallel zu der Antriebsachse (5b) der zweiten elektrischen Maschine (2b) angeordnet ist, und dass die Antriebsachse (5b) der zweiten elektrischen Maschine (2b) koaxial zu einer Abtriebswelle (4a, 4b) des ersten und zweiten Rades (6a, 6b) angeordnet ist.
  2. Antriebsanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass erstes und zweites Getriebe (3a, 3b) gemeinsam in Axialrichtung auf einer anderen Seite der elektrischen Maschinen (2a, 2b) angeordnet sind als Anschlusskomponenten (7) der ersten und zweiten elektrischen Maschine (2a, 2b).
  3. Antriebsanordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Getriebe (3a, 3b) jeweils zumindest eine Antriebswelle (5a, 5b) mit zumindest einem Antriebsrad, eine Zwischenwelle (5a1, 5b1) mit zumindest einem Zwischenrad und eine Abtriebswelle (4a, 4b) mit einem Abtriebsrad aufweist.
  4. Antriebsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Getriebe (3a, 3b) in einem gemeinsamen Gehäuse (8) angeordnet sind.
  5. Antriebsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Getriebe (3a, 3b) ein Planetengetriebe (3a1) und/oder ein Stirnradgetriebe (3b) umfasst.
  6. Antriebsanordnung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Getriebe (3b) als koaxiales Stirnradgetriebe ausgeführt ist.
  7. Antriebsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der beiden Getriebe (3a, 3b) zumindest zwei Übersetzungsstufen (3a1, 3a2) bereitstellt.
  8. Antriebsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (5b) der zweiten elektrischen Maschine (2b) als Hohlwelle ausgeführt ist.
  9. Antriebsanordnung gemäß einem der Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Getriebe (2a, 2b) ineinander gelagert sind.
  10. Antriebsanordnung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwischenwelle (5b1) des zweiten Getriebes (3b) als Hohlwelle ausgebildet ist, in der eine Zwischenwelle (5a1) des ersten Getriebes (3a) angeordnet ist.
  11. Achse (100) für ein Fahrzeug, umfassend eine Antriebsanordnung (1) gemäß einem der Ansprüche 1-10.
  12. Fahrzeug mit einer Antriebsanordnung (1) gemäß einem der Ansprüche 1-10.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102017123250B3 (de) 2017-10-06 2018-12-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektromechanische Antriebseinrichtung für ein mehrspuriges Kraftfahrzeug
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