DE102021213478A1 - Drive arrangement for a vehicle - Google Patents

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Stephan Demmerer
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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 zumindest eines ersten Rades des Fahrzeugs verbunden ist, und eine zweite elektrische Maschine, wobei mittels des ersten Getriebes das erste und ein zweites Rad einer Abtriebsachse antreibbar sind und dass Zuschaltmittel angeordnet sind, mit der zumindest eines der beiden Räder, insbesondere beide Räder, selektiv mit der zweiten elektrischen Maschine zu deren Antrieb verbindbar sind.The invention relates to a drive arrangement for a vehicle, comprising a first electric machine, which is connected to a first gear for driving at least a first wheel of the vehicle, and a second electric machine, the first gear and a second wheel of an output axle being connected by means of the first gear can be driven and that connection means are arranged, with which at least one of the two wheels, in particular both wheels, can be selectively connected to the second electric machine in order to drive it.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Fahrzeug, umfassend eine erste elektrische Maschine, die mit einem ersten Getriebe zum Antrieb zumindest eines ersten Rades des Fahrzeugs verbunden ist, und eine zweite elektrische Maschine.The invention relates to a drive arrangement for a vehicle, comprising a first electric machine, which is connected to a first transmission for driving at least a first wheel of the vehicle, and a second electric machine.

Die Erfindung betrifft weiter eine Achse für ein Fahrzeug mit einer Antriebsanordnung.The invention further relates to an axle for a vehicle with a drive arrangement.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Fahrzeug mit einer Antriebsanordnung.The invention also relates to a vehicle with a drive arrangement.

Um eine Drehmomentverteilung an den Rädern vornehmen zu können, ist es bekannt geworden, eine separate elektrische Maschine für jedes Rad vorzusehen. Durch entsprechende Steuerung der elektrischen Maschinen können dann die Räder mit unterschiedlichen Drehmomenten beaufschlagt werden. Derartige Antriebsanordnungen benötigen allerdings einen großen Bauraum und sind teuer und aufwendig in der Herstellung. Darüber hinaus reicht im niedrigen Lastbereich, also im Bereich ohne fahrdynamisch anspruchsvolle Anforderungen, oftmals eine einzige elektrische Maschine für den Antrieb aus, sodass der Antrieb des Fahrzeugs auch anstelle der beiden elektrischen Maschinen mit lediglich einer elektrischen Maschine erfolgen könnte.In order to be able to distribute torque to the wheels, it has become known to provide a separate electrical machine for each wheel. The wheels can then be subjected to different torques by appropriate control of the electric machines. However, such drive arrangements require a large amount of space and are expensive and complex to manufacture. In addition, in the low load range, i.e. in the range without demanding driving dynamics requirements, a single electric machine is often sufficient for the drive, so that the vehicle could also be driven with just one electric machine instead of the two electric machines.

Aus der DE 10 2020 204 654 A1 ist eine elektrische Achsbaugruppe mit Dualmotoren und dualen Abkoppeleinrichtungen, die eine Selektion von einem der Motoren für eine Abkoppelung ermöglicht, so dass jeder Motor als der primäre Antriebsmotor wirken kann, bekannt geworden. Jeder von den Dualmotoren ist mit einer Vorgelegewelle gekoppelt, und jede Abkoppeleinrichtung ist zwischen einem Untersetzungsgetriebe am Ausgang des Motors und einem Untersetzungsgetriebe, das mit der Vorgelegewelle verbunden ist, positioniert. Die Vorgelegewelle ist über eine Kupplung und einen Zahnradsatz mit einem Differential gekoppelt, wobei der Zahnradsatz ein Zweistufengetriebe für Leistung, die von der Vorgelegewelle an das Differential abgegeben wird, bereitstellt.From the DE 10 2020 204 654 A1 there has become known an electric axle assembly with dual motors and dual decouplers that allows selection of one of the motors for decoupling so that either motor can act as the primary propulsion motor. Each of the dual motors is coupled to a countershaft and each decoupler is positioned between a reduction gear at the output of the motor and a reduction gear connected to the countershaft. The countershaft is coupled to a differential via a clutch and a gear set, the gear set providing a two-speed transmission for power output from the countershaft to the differential.

Nachteilig dabei ist, dass die Räder nicht mit unterschiedlichen Drehmomenten aufschlagbar sind.The disadvantage here is that the wheels cannot be opened with different torques.

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, eine Verteilung von unterschiedlichen Drehmomenten auf die Räder ermöglichen, wenig Bauraum beanspruchen und darüber hinaus Energie einsparen, sodass die Reichweite des Fahrzeugs sich erhöht.One object of the present invention is therefore to provide a drive assembly, an axle and a vehicle which are easier and cheaper to produce, allow different torques to be distributed to the wheels, take up little space and also save energy, so that the range of the vehicle increases.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine alternative Antriebsanordnung, eine alternative Achse und ein alternatives Fahrzeug anzugeben.A further object of the present invention is to provide an alternative drive arrangement, an alternative axle and an alternative vehicle.

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 zumindest eines ersten Rades des Fahrzeugs verbunden ist, und
eine zweite elektrische Maschine,
dadurch, dass
mittels des ersten Getriebes das erste und ein zweites Rad einer Abtriebsachse antreibbar sind und dass Zuschaltmittel angeordnet sind, mit der zumindest eines der beiden Räder, insbesondere beider Räder, selektiv mit der zweiten elektrischen Maschine zu deren Antrieb verbindbar sind.In one embodiment, the present invention comprehensively achieves the above objects in a drive assembly for a vehicle
a first electric machine connected to a first transmission for driving at least a first wheel of the vehicle, and
a second electric machine,
as a result of that
the first and a second wheel of an output axle can be driven by means of the first transmission and that connection means are arranged with which at least one of the two wheels, in particular both wheels, can be selectively connected to the second electric machine to drive it.

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 1-9.In a further embodiment, the present invention solves the above objects with an axle for a vehicle, comprising a drive arrangement according to any one of claims 1-9.

In einer weiteren Ausführungsform löst die vorliegende Erfindung die vorstehend genannten Aufgaben mit einem Fahrzeug mit einer Antriebsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-9.In a further embodiment, the present invention solves the above objects with a vehicle having a drive arrangement according to any one of claims 1-9.

In einer weiteren Ausführungsform löst die vorliegende Erfindung die vorstehend genannten Aufgaben mit einem Verfahren zum Betreiben einer Antriebsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-9, umfassend die Schritte

  • - Betätigen der ersten elektrischen Maschine zum Antrieb der beiden Räder,
  • - Feststellen einer besonderen fahrdynamischen Anforderung,
  • - Betätigen der zweiten elektrischen Maschine und Schließen zumindest eines der Zuschaltmittel zum selektiven zusätzlichen Antrieb zumindest eines der beiden Räder, und
  • - Feststellen des Wegfalls der besonderen fahrdynamischen Anforderung,
  • - Abschalten der zweiten elektrischen Maschine und Öffnen des geschlossenen zumindest eines Zuschaltmittels.
In a further embodiment, the present invention solves the above objects with a method for operating a drive arrangement according to any one of claims 1-9, comprising the steps
  • - Actuate the first electric machine to drive the two wheels,
  • - Determination of a special driving dynamics requirement,
  • - Actuate the second electrical machine and close at least one of the switching-on means for the selective additional drive of at least one of the two wheels, and
  • - Determination of the omission of the special driving dynamics requirement,
  • - Switching off the second electrical machine and opening the closed at least one connection means.

Der Begriff „besondere fahrdynamische Anforderung“ ist im weitesten Sinne zu verstehen und bezieht sich insbesondere in den Ansprüchen, vorzugsweise in der Beschreibung auf jegliche vordefinierte Fahrsituation, die zusätzlich ein Drehmoment der zweiten elektrischen Maschine erfordert. Unter dem Begriff „Fahrsituation“ ist beispielsweise ein Überholen eines anderen Fahrzeugs, ein Ausbrechen des Fahrzeugs oder dergleichen zu verstehen.The term “particular driving dynamics requirement” is to be understood in the broadest sense and refers, in particular in the claims, preferably in the description, to any predefined driving situation that additionally requires a torque from the second electrical machine. Under the term "driving situation" is, for example to understand overtaking another vehicle, skidding of the vehicle or the like.

Der Begriff „selektiv“ ist im weitesten Sinne zu verstehen und bezieht sich insbesondere in den Ansprüchen, vorzugsweise in der Beschreibung auf das Verbinden eines der beiden Räder oder beider Räder zur Übertragung von Drehmomenten mit der elektrischen Maschine.The term "selective" is to be understood in the broadest sense and refers in particular in the claims, preferably in the description, to the connection of one of the two wheels or both wheels for the transmission of torque to the electric machine.

Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass auf einfache und kostengünstige Weise eine kompakte Antriebsanordnung mit „Torque Vectoring“ zur Verfügung gestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass eine einfache und flexible Momenten- und Drehzahlverteilung auf die Räder ermöglicht wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass die zweite elektrische Maschine lediglich im Bedarfsfall zugeschaltet werden kann beziehungsweise muss, was insgesamt Energie spart und die Reichweite des Fahrzeugs erhöht. Ein weiterer Vorteil ist, dass damit eine Quersperre ermöglicht wird, sodass die Summen-Antriebsleistung beider elektrischer Maschinen an jedem Rad zur Verfügung stehen kann.One of the advantages achieved in this way is that a compact drive arrangement with "torque vectoring" can be made available in a simple and cost-effective manner. Another advantage is that a simple and flexible distribution of torque and speed to the wheels is made possible. Another advantage is that the second electric machine can or must only be switched on when required, which saves energy overall and increases the range of the vehicle. Another advantage is that this enables a transverse lock, so that the total drive power of both electric machines can be available on each wheel.

Weitere Merkmale, Vorteile und weitere Ausführungsformen sind im Folgenden beschrieben oder werden dadurch offenbar.Additional features, advantages, and other embodiments are described below or will become apparent thereby.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfassen die Zuschaltmittel zumindest eine Kupplung, insbesondere zwei Kupplungen, und/oder zumindest einen Freilauf, insbesondere zwei Freiläufe. Vorteil hiervon ist eine kompakte Anordnung und eine einfache und im Falle von Kupplungen dosierbare zuschaltbares Drehmoment, was durch die zweite elektrische Maschine bereitgestellt wird.According to a further advantageous development of the invention, the connection means comprise at least one clutch, in particular two clutches, and/or at least one freewheel, in particular two freewheels. The advantage of this is a compact arrangement and a simple torque that can be switched on and that can be metered in the case of clutches, which is provided by the second electrical machine.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfassen die Zuschaltmittel zumindest ein zweites Getriebe. Damit kann auf einfache Weise unterschiedlichen Anforderungen bei der Zusatzbeaufschlagung der Abtriebsachse mit Drehmoment Rechnung getragen werden.According to a further advantageous development of the invention, the connection means comprise at least one second gear. In this way, different requirements for the additional application of torque to the output shaft can be taken into account in a simple manner.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Antriebsachse der zweiten elektrischen Maschine parallel zu der Antriebsachse der ersten elektrischen Maschine angeordnet, und die Antriebsachse der ersten elektrischen Maschine ist koaxial oder parallel zu einer Abtriebsachse des ersten und zweiten Rades angeordnet. Damit wird neben einer hohen Flexibilität hinsichtlich der Anordnung der beiden elektrischen Maschinen auch der Bauraum parallel zur Fahrzeugachse reduziert.According to a further advantageous development of the invention, the drive axle of the second electrical machine is arranged parallel to the drive axle of the first electrical machine, and the drive axle of the first electrical machine is arranged coaxially or parallel to an output axle of the first and second wheel. In addition to a high degree of flexibility with regard to the arrangement of the two electrical machines, this also reduces the installation space parallel to the vehicle axis.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die ist zumindest eine Kupplung auf der Antriebsachse des zweiten Getriebes angeordnet und/oder der zumindest eine Freilauf ist auf einer Abtriebswelle angeordnet. Vorteil hiervon ist, dass die Kupplung einfacher zugänglich ist, da die Antriebsachse nicht direkt auf der Abtriebsachse des Fahrzeugs angeordnet ist.According to a further advantageous development of the invention, at least one clutch is arranged on the drive axle of the second transmission and/or the at least one freewheel is arranged on an output shaft. The advantage of this is that the clutch is easier to access, since the drive axle is not arranged directly on the driven axle of the vehicle.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst eines der Getriebe, insbesondere das erste Getriebe, ein Drehausgleichsmittel, insbesondere ein Differential. Damit kann auf einfache Weise ein Drehzahlunterschied bei der Kurvenfahrt des Fahrzeugs trotz Antrieb mittels einer oder beide elektrischen Maschinen ausgeglichen werden.According to a further advantageous development of the invention, one of the gears, in particular the first gear, comprises a rotation compensation means, in particular a differential. In this way, a speed difference when the vehicle is cornering can be compensated for in a simple manner, despite being driven by one or both electric machines.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind erstes und zweites Getriebe gemeinsam auf einer Axialseite der Abtriebsachse angeordnet, insbesondere in einem gemeinsamen Gehäuse. Damit ist eine kostengünstige Herstellung des Gehäuses für beide Getriebe möglich. Ebenso kann der Bauraum auf der anderen Axialseite beispielsweise zur Anordnung der Leistungselektronik oder allgemein für Anschlusskomponenten der elektrischen Maschinen genutzt werden.According to a further advantageous development of the invention, the first and second gears are arranged together on an axial side of the output shaft, in particular in a common housing. In this way, the housing for both transmissions can be manufactured at low cost. Likewise, the installation space on the other axial side can be used, for example, for arranging the power electronics or generally for connection components of the electrical machines.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst zumindest eines der Getriebe, insbesondere beide Getriebe, eine Hohlwelle. Damit kann auf besonders einfache Weise eine koaxiale Anordnung von einer elektrischen Maschine und einem entsprechenden Getriebe oder auch eine kompakte Anordnung mehrerer Wellen des oder der Getriebe ermöglicht werden.According to a further advantageous development of the invention, at least one of the gears, in particular both gears, includes a hollow shaft. In this way, a coaxial arrangement of an electrical machine and a corresponding transmission or also a compact arrangement of a plurality of shafts of the transmission or transmissions can be made possible in a particularly simple manner.

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.According to a further advantageous development of the invention, at least one of the gears comprises a planetary gear and/or a spur gear. A compact and/or simple arrangement or design of the transmission is thus possible.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die beiden Getriebe ausgebildet, unterschiedliche Übersetzungen bereitstellen, insbesondere wobei das zweite Getriebe eine kleinere Übersetzung als das erste Getriebe bereitstellt. Vorteil hiervon ist eine effektivere Steuerung des jeweiligen Drehmoments an den jeweiligen Rädern.According to a further advantageous development of the invention, the two gears are designed to provide different gear ratios, in particular with the second gear providing a smaller gear ratio than the first gear. The advantage of this is more effective control of the respective torque at the respective wheels.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der dazugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention result from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures based on the drawings.

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.It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below are not only in the respectively specified Combination, but also in other combinations or alone can be used without departing from the scope of the present invention.

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.Preferred designs and embodiments of the present invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference symbols referring to identical or similar or functionally identical components or elements.

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 und
  • 3 Schritte eines Verfahrens zum Betrieben einer Antriebsanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
while showing
  • 1 an axis with a drive assembly according to an embodiment of the present invention in a schematic representation; and
  • 2 a drive assembly according to an embodiment of the present invention in a schematic representation and
  • 3 Steps of a method for operating a drive arrangement according to an embodiment of the present invention.

1 zeigt eine Achse mit einer Antriebsanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in schematischer Darstellung. 1 shows an axle with a drive arrangement according to an embodiment of the present invention in a schematic representation.

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.shows in detail 1 an axle 100 with a drive assembly 1. The drive assembly 1 comprises two electrical machines 2a, 2b, which are each connected to a gear 3a, 3b for the transmission of power and torque.

Das erste Getriebe 3a ist eingangsseitig mit der ersten elektrischen Maschine 2a verbunden, und ausgangsseitig über ein Differential 7 mit jeweils einer Abtriebswelle 4a, 4b für das jeweilige Rad 8a, 8b zu dessen Antrieb. Die beiden Abtriebswellen 4a, 4b sind miteinander koaxial zu der ersten elektrischen Maschine 2a angeordnet, die den Hauptfahrantrieb bildet, wobei die Eingangswelle 6a des ersten Getriebes 3a als Hohlwelle ausgeführt ist, in der die Abtriebswelle 4a für das linke Rad 8a angeordnet ist.The first transmission 3a is connected on the input side to the first electric machine 2a, and on the output side via a differential 7, each with an output shaft 4a, 4b for the respective wheel 8a, 8b for driving it. The two output shafts 4a, 4b are arranged coaxially to the first electrical machine 2a, which forms the main traction drive, with the input shaft 6a of the first gear 3a being designed as a hollow shaft, in which the output shaft 4a for the left wheel 8a is arranged.

Die zweite elektrische Maschine 2b ist parallel zur Abtriebsachse 4 angeordnet und ist mit einem zweiten Getriebe 3b verbunden. Das zweite Getriebe 3b umfasst zwei Teilgetriebe 3b1, 3b2, die mit einer Antriebswelle 6b der elektrischen Maschine 3b verbunden sind. Ausgangsseitig ist jeweils ein Teilgetriebe 3b1, 3b2 jeweils mit einer der Abtriebswellen 4a, 4b verbunden. Dabei sind in 1 die beiden Teilgetriebe 3b1, 3b2 auf jeweils unterschiedlichen axialen Seiten der elektrischen Maschinen 2a, 2b angeordnet. Die Antriebswelle 6b umfasst weiter jeweils eine Kupplung 5b1, 5b2 als Zuschaltmittel 5, um die zweite elektrische Maschine 2b als Antrieb für eines oder für beide Räder 8a, 8b zu nutzen. Die beiden Teilgetriebe 3b1, 3b2 des zweiten Getriebes 3b dienen als Anpassungsgetriebe für ein „Torque Vectoring“, das erste Getriebe 3a ist als Untersetzungsgetriebe für die beiden Räder 8a, 8b ausgebildet. Insoweit kann das zweite Getriebe 3b eine kleinere Übersetzung als das erste Getriebe 3a bereitstellen. Die Kupplungen 5b1, 5b2 können als Reibkupplungen, insbesondere als nasslaufende Reibkupplungen ausgebildet sein.The second electrical machine 2b is arranged parallel to the output shaft 4 and is connected to a second transmission 3b. The second transmission 3b includes two sub-transmissions 3b1, 3b2, which are connected to a drive shaft 6b of the electric machine 3b. On the output side, a partial transmission 3b1, 3b2 is connected to one of the output shafts 4a, 4b. are in 1 the two partial transmissions 3b1, 3b2 are arranged on different axial sides of the electrical machines 2a, 2b. The drive shaft 6b also includes a clutch 5b1, 5b2 as a switching means 5 in order to use the second electric machine 2b as a drive for one or for both wheels 8a, 8b. The two partial gears 3b1, 3b2 of the second gear 3b are used as adapter gears for torque vectoring, the first gear 3a is designed as a reduction gear for the two wheels 8a, 8b. In that regard, the second gear 3b can provide a smaller translation than the first gear 3a. The clutches 5b1, 5b2 can be designed as friction clutches, in particular as wet-running friction clutches.

Beide Getriebe 3a, 3b können ein Planetengetriebe und/oder ein Stirnradgetriebe umfassen.Both gears 3a, 3b can include a planetary gear and/or a spur gear.

Das erste Getriebe 3a und das Teilgetriebe 3b2 des zweiten Getriebes 3b sind auf der gleichen axialen Seite angeordnet und können daher in einem gemeinsamen Gehäuse 8 angeordnet werden.The first gear 3a and the partial gear 3b2 of the second gear 3b are arranged on the same axial side and can therefore be arranged in a common housing 8 .

2 zeigt eine Antriebsanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in schematischer Darstellung. 2 shows a drive arrangement according to an embodiment of the present invention in a schematic representation.

Im Wesentlichen ist in 2 eine Antriebsanordnung 1 gemäß 1 gezeigt. Im Unterschied zur Antriebsanordnung 1 gemäß 1 sind bei der Antriebsanordnung 1 gemäß 2 nun sämtliche Getriebe 3a, 3b auf der gleichen axialen Seite der elektrischen Maschinen 2a, 2b - hier rechts - angeordnet. Dabei erfolgt die Drehmomenteinleitung auf die beiden Abtriebswellen 4a, 4b von dem ersten Teilgetriebe 3b1 in Axialrichtung zwischen Eingangswelle 6a der ersten elektrischen Maschine 2a und Differential 7, wobei das erste Getriebe 3a mit dem Differential 7 verbunden ist und die Drehmomenteinleitung des zweiten Teilgetriebes 3b2 auf die Abtriebswelle 4b erfolgt zwischen Differential 7 und Rad 8b.Essentially is in 2 a drive assembly 1 according to 1 shown. In contrast to the drive assembly 1 according to 1 are in accordance with the drive assembly 1 2 now all gears 3a, 3b on the same axial side of the electrical machines 2a, 2b - arranged - here on the right. The torque is transmitted to the two output shafts 4a, 4b from the first partial transmission 3b1 in the axial direction between the input shaft 6a of the first electric machine 2a and differential 7, with the first transmission 3a being connected to the differential 7 and the torque being transmitted from the second partial transmission 3b2 to the Output shaft 4b takes place between differential 7 and wheel 8b.

3 zeigt Schritte eines Verfahrens zum Betrieben einer Antriebsanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 shows steps of a method for operating a drive arrangement according to an embodiment of the present invention.

3 zeigt Schritte eines Verfahrens zum Betreiben einer Antriebsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-9. 3 shows steps of a method for operating a drive arrangement according to one of claims 1-9.

Das Verfahren umfasst die Schritte

  • - Betätigen S1 der ersten elektrischen Maschine zum Antrieb der beiden Räder,
  • - Feststellen S2 einer besonderen fahrdynamischen Anforderung,
  • - Betätigen S3 der zweiten elektrischen Maschine und Schließen zumindest eines der Zuschaltmittel zum zusätzlichen Antrieb zumindest eines der beiden Räder, und
  • - Feststellen S4 des Wegfalls der besonderen fahrdynamischen Anforderung,
  • - Abschalten S5 der zweiten elektrischen Maschine und Öffnen des geschlossenen zumindest eines Zuschaltmittels.
The procedure includes the steps
  • - Actuate S1 of the first electric machine to drive the two wheels,
  • - Determination S2 of a special driving dynamics requirement,
  • - Actuate S3 the second electrical machine and close at least one of the switching means for additional driving at least one of the two wheels, and
  • - Determination S4 of the omission of the special driving dynamics requirement,
  • - Switching off S5 the second electrical machine and opening the closed at least one switching means.

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.
  • - Hohe Energieeinsparung.
In summary, at least one of the embodiments of the invention provides at least one of the following advantages and/or at least one of the following features:
  • - High flexibility of controlling wheels on an axle of a vehicle, for example torque distribution.
  • - Simple, inexpensive manufacture.
  • - Inexpensive axles for vehicles.
  • - Compact installation space.
  • - Simple, inexpensive assembly.
  • - High energy saving.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Although the present invention has been described on the basis of preferred exemplary embodiments, it is not limited thereto but can be modified in many different ways.

BezugszeichenlisteReference List

11
Antriebsanordnungdrive assembly
2a, 2b2a, 2b
elektrische Maschineelectric machine
3a, 3b3a, 3b
Getriebetransmission
3b1, 3b23b1, 3b2
Teilgetriebepartial transmission
44
Abtriebsachseoutput axis
4a, 4b4a, 4b
Abtriebswelleoutput shaft
55
Zuschaltmittelswitching means
5a, b5a, b
Antriebsachsedrive axle
5b1, 5b25b1, 5b2
Kupplungcoupling
6a, b6a, b
Eingangswelle, Antriebswelleinput shaft, drive shaft
77
Differentialdifferential
88th
GehäuseHousing
8a, 8b8a, 8b
Radwheel
100100
Achse axis
S1-S5S1-S5
Verfahrensschritteprocess steps

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102020204654 A1 [0005]DE 102020204654 A1 [0005]

Claims (13)

Antriebsanordnung (1) für ein Fahrzeug, umfassend eine erste elektrische Maschine (2a), die mit einem ersten Getriebe (3a) zum Antrieb zumindest eines ersten Rades (8a) des Fahrzeugs verbunden ist, und eine zweite elektrische Maschine (2b), dadurch gekennzeichnet, dass mittels des ersten Getriebes (3a) das erste und ein zweites Rad (8a, 8b) einer Abtriebsachse (4) antreibbar sind und dass Zuschaltmittel (5) angeordnet sind, mit der zumindest eines der beiden Räder (8a, 8b), insbesondere beider Räder (8a, 8b), selektiv mit der zweiten elektrischen Maschine (2b) zu deren Antrieb verbindbar sind.Drive arrangement (1) for a vehicle, comprising a first electric machine (2a) which is connected to a first transmission (3a) for driving at least a first wheel (8a) of the vehicle, and a second electric machine (2b), characterized that the first and a second wheel (8a, 8b) of an output axle (4) can be driven by means of the first transmission (3a) and that engagement means (5) are arranged with which at least one of the two wheels (8a, 8b), in particular both wheels (8a, 8b) can be selectively connected to the second electric machine (2b) to drive it. Antriebsanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschaltmittel (5) zumindest eine Kupplung (5b1, 5b2), insbesondere zwei Kupplungen, und/oder zumindest einen Freilauf, insbesondere zwei Freiläufe, umfassen.Drive arrangement according to claim 1 , characterized in that the connection means (5) comprise at least one clutch (5b1, 5b2), in particular two clutches, and/or at least one freewheel, in particular two freewheels. Antriebsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschaltmittel (5) zumindest ein zweites Getriebe (3b) umfassen.Drive arrangement according to one of Claims 1 - 2 , characterized in that the switching means (5) comprise at least one second gear (3b). Antriebsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsachse (5b) der zweiten elektrischen Maschine (2a) parallel zu der Antriebsachse (5a) der ersten elektrischen Maschine (2a) angeordnet ist, und dass die Antriebsachse (5a) der ersten elektrischen Maschine (2a) koaxial oder parallel zu einer Abtriebsachse (4) des ersten und zweiten Rades (8a, 8b) angeordnet ist.Drive arrangement according to one of Claims 1 - 3 , characterized in that the drive axis (5b) of the second electric machine (2a) is arranged parallel to the drive axis (5a) of the first electric machine (2a), and that the drive axis (5a) of the first electric machine (2a) is coaxial or is arranged parallel to an output axis (4) of the first and second wheel (8a, 8b). Antriebsanordnung gemäß Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kupplung (5b1, 5b2) auf der Antriebsachse (5b) des zweiten Getriebes (3b) angeordnet ist und/oder dass der zumindest eine Freilauf auf einer Abtriebswelle (4a, 4b) angeordnet ist.Drive arrangement according to claim 2 and 3 , characterized in that the at least one clutch (5b1, 5b2) is arranged on the drive axle (5b) of the second gear (3b) and/or that the at least one freewheel is arranged on an output shaft (4a, 4b). Antriebsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Getriebe (3a, 3b), insbesondere das erste Getriebe (3a) ein Drehausgleichsmittel (7), insbesondere ein Differential, umfasst.Drive arrangement according to one of Claims 1 - 5 , characterized in that one of the gears (3a, 3b), in particular the first gear (3a) comprises a rotation compensation means (7), in particular a differential. Antriebsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das erstes und zweites Getriebe (3a, 3b) gemeinsam auf einer Axialseite der Abtriebsachse (4) angeordnet sind, insbesondere in einem gemeinsamen Gehäuse (9).Drive arrangement according to one of Claims 1 - 6 , characterized in that the first and second gear (3a, 3b) are arranged together on an axial side of the output shaft (4), in particular in a common housing (9). Antriebsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Getriebe (3a, 3b), insbesondere beide Getriebe (3a, 3b) eine Hohlwelle umfasst.Drive arrangement according to one of Claims 1 - 7 , characterized in that at least one of the gears (3a, 3b), in particular both gears (3a, 3b) comprises a hollow shaft. Antriebsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Getriebe (3a, 3b) ein Stirnradgetriebe und/oder ein Planetengetriebe umfasst.Drive arrangement according to one of Claims 1 - 8th , characterized in that at least one of the gears (3a, 3b) comprises a spur gear and/or a planetary gear. Antriebsanordnung gemäß einer der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Getriebe (3a, 3b) ausgebildet sind, unterschiedliche Übersetzungen bereitstellen, insbesondere wobei das zweite Getriebe eine kleinere Übersetzung als das erste Getriebe bereitstellt.Drive arrangement according to one of Claims 1 - 9 , characterized in that the two gears (3a, 3b) are designed to provide different translations, in particular the second gear providing a smaller translation than the first gear. Achse (100) für ein Fahrzeug, umfassend eine Antriebsanordnung (1) gemäß einem der Ansprüche 1-9.Axle (100) for a vehicle, comprising a drive arrangement (1) according to one of Claims 1 - 9 . Fahrzeug mit einer Antriebsanordnung (1) gemäß einem der Ansprüche 1-9.Vehicle with a drive arrangement (1) according to one of Claims 1 - 9 . Verfahren zum Betreiben einer Antriebsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-9, umfassend die Schritte - Betätigen (S1) der ersten elektrischen Maschine zum Antrieb der beiden Räder, - Feststellen (S2) einer besonderen fahrdynamischen Anforderung, - Betätigen (S3) der zweiten elektrischen Maschine und Schließen zumindest eines der Zuschaltmittel zum selektiven zusätzlichen Antrieb zumindest eines der beiden Räder, und - Feststellen (S4) des Wegfalls der besonderen fahrdynamischen Anforderung, - Abschalten (S5) der zweiten elektrischen Maschine und Öffnen des geschlossenen zumindest eines Zuschaltmittels.Method for operating a drive arrangement according to one of Claims 1 - 9 , comprising the steps of - actuating (S1) the first electric machine to drive the two wheels, - determining (S2) a special driving dynamics requirement, - actuating (S3) the second electric machine and closing at least one of the switching means for selective additional driving of at least one of the two wheels, and - determining (S4) that the special driving dynamics requirement no longer applies, - switching off (S5) the second electrical machine and opening the closed at least one switching-on means.
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DE102020204654A1 (en) 2019-04-11 2020-10-15 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Electric axle assembly
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