DE102022108892A1 - Antriebsvorrichtung für Kettenfahrzeug - Google Patents

Antriebsvorrichtung für Kettenfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102022108892A1
DE102022108892A1 DE102022108892.8A DE102022108892A DE102022108892A1 DE 102022108892 A1 DE102022108892 A1 DE 102022108892A1 DE 102022108892 A DE102022108892 A DE 102022108892A DE 102022108892 A1 DE102022108892 A1 DE 102022108892A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive
unit
gear
shaft
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102022108892.8A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102022108892B4 (de
Inventor
Michael Hönlinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knds Deutschland & Co Kg De GmbH
Original Assignee
Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG filed Critical Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
Priority to DE102022108892.8A priority Critical patent/DE102022108892B4/de
Publication of DE102022108892A1 publication Critical patent/DE102022108892A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102022108892B4 publication Critical patent/DE102022108892B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D11/00—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
    • B62D11/02—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides
    • B62D11/06—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source
    • B62D11/10—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source using gearings with differential power outputs on opposite sides, e.g. twin-differential or epicyclic gears
    • B62D11/14—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source using gearings with differential power outputs on opposite sides, e.g. twin-differential or epicyclic gears differential power outputs being effected by additional power supply to one side, e.g. power originating from secondary power source
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/24—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/445—Differential gearing distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/26—Military
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/44—Tracked vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D11/00—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
    • B62D11/02—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides
    • B62D11/06—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source
    • B62D11/10—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source using gearings with differential power outputs on opposite sides, e.g. twin-differential or epicyclic gears
    • B62D11/14—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source using gearings with differential power outputs on opposite sides, e.g. twin-differential or epicyclic gears differential power outputs being effected by additional power supply to one side, e.g. power originating from secondary power source
    • B62D11/16—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source using gearings with differential power outputs on opposite sides, e.g. twin-differential or epicyclic gears differential power outputs being effected by additional power supply to one side, e.g. power originating from secondary power source the additional power supply being supplied mechanically

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (11) für ein Kettenfahrzeug, insbesondere einen Kampfpanzer, mit einer Antriebswelle (1) zum Antrieb des Fahrzeugs und einer Nullwelle (2) zum Lenken des Fahrzeugs, wobei die Antriebswelle (1) und die Nullwelle (2) über ein Summierungsgetriebe (3) gemeinsam mit zumindest einem Antriebskettenrad (4) eines Kettenfahrwerks koppelbar sind, und einer Hauptantriebseinheit (5) zum Antrieb der Antriebswelle (1), wobei die Hauptantriebseinheit (5) zum Antrieb der Nullwelle (2) über eine Lenkgetriebeeinheit (7) zusätzlich auch mit der Nullwelle (2) gekoppelt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Kettenfahrzeug, insbesondere einen Kampfpanzer, mit einer Antriebswelle zum Antrieb des Fahrzeugs und einer Nullwelle zum Lenken des Fahrzeugs, wobei die Antriebswelle und die Nullwelle über ein Summierungsgetriebe gemeinsam mit zumindest einem Antriebskettenrad eines Kettenfahrwerks koppelbar sind, und einer Hauptantriebseinheit zum Antrieb der Antriebswelle.
  • Um Kettenfahrzeugen wie bspw. Kampfpanzer, Schützenpanzer, Artillerien oder andere, insbesondere militärische, Landfahrzeuge anzutreiben, ist es bekannt, auf Antriebsvorrichtungen zurückzugreifen.
  • Die Antriebsvorrichtungen weisen zumeist eine Hauptantriebseinheit auf, die bspw. als Dieselmotor ausgestaltet sein kann und die über eine Antriebswelle mit den Antriebskettenrädern gekoppelt ist. In der Regel weisen entsprechende Fahrzeuge zwei Kettenfahrwerke, die jeweils aus einer Kette, mehreren Laufrollen und einem Antriebskettenrad zum Antrieb der Kette bestehen können und die links und rechts der Fahrzeugwanne angeordnet sind. Über die Hauptantriebseinheit lassen sich die Antriebswelle und die Antriebskettenräder antreiben und das Fahrzeug entsprechend bewegen.
  • Um das Fahrzeug während der Fahrt zu lenken, kann wahlweise auf das rechte oder auf das linke Antriebskettenrad zusätzlich zu dem das Fahrzeug antreibenden Antriebsdrehmoment ein Lenkdrehmoment aufgebracht werden, so dass bei einer Kurvenfahrt das außen angeordnete Antriebskettenrad entsprechend schneller angetrieben wird. Alternativ oder zusätzlich kann das innere Antriebskettenrad durch ein in entgegengesetzter Richtung wirkendes Lenkdrehmoment etwas abgebremst werden, wodurch sich der Kurvenradius verkleinern und die Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs vergrößern lässt. Zum Fahren einer Rechtskurve muss dann entsprechend das linke Antriebskettenrad etwas schneller angetrieben und ggf. zusätzlich das rechte Kettenrad etwas abgebremst und damit langsamer angetrieben werden.
  • Zur Einkopplung des zusätzlichen Lenkdrehmoments ist oftmals eine Nullwelle vorgesehen, die zusammen mit der Antriebswelle über ein Summierungsgetriebe mit jeweils einem Antriebskettenrad gekoppelt ist. Das von der Antriebswelle auf ein Antriebskettenrad aufgebrachte Antriebsdrehmoment zum Vor- bzw. Antrieb des Fahrzeugs kann dann wahlweise über das Summierungsgetriebe mit einem zusätzlichen Lenkdrehmoment beaufschlagt werden, wodurch eine Drehzahldifferenz an den Antriebskettenrädern erzeugt wird und sich diese unterschiedlich voneinander entweder beschleunigen oder abbremsen lassen. Wenn das Antriebsdrehmoment und das Lenkdrehmoment entsprechend in dieselbe Richtung wirken, wird die Geschwindigkeit des entsprechenden Antriebskettenrades erhöht und wenn das Lenkdrehmoment in die entgegengesetzte Richtung wirkt, wird das entsprechende Antriebskettenrad verlangsamt.
  • Zum Fahren einer Rechtskurve wird die Nullwelle dann über einen separaten Antrieb in einer Richtung gedreht, so dass über das Summierungsgetriebe auf das linke Antriebskettenrad ein zusätzliches Lenkdrehmoment aufgebracht wird und dieses schneller läuft als das rechte Antriebskettenrad. Für eine Linkskurve wird die Nullwelle entsprechend in entgegengesetzter Richtung gedreht und somit auf das andere Antriebskettenrad ein zusätzliches Lenkdrehmoment aufgebracht. Zusätzlich kann über die Nullwelle gleichzeitig auf die jeweils anderen Antriebskettenräder ein Lenkdrehmoment in der entgegengesetzten Richtung aufgebracht werden. Die Nullwelle kann insofern dazu dienen, einen Teil der wirkenden Drehmomente von dem einen Antriebskettenrad auf das andere Antriebskettenrad zu verschieben. Wenn das Fahrzeug geradeaus fährt, steht die Nullwelle in der Regel still und bewegt sich nicht. Um das Fahrzeug möglichst präzise zu lenken, ist somit auch eine präzise Ansteuerung der Nullwelle erforderlich. Aus diesem Grund wird zum Antrieb der Nullwelle in der Regel auf kleinere Hilfsmotoren zurückgegriffen, die bspw. elektrisch oder hydrodynamisch arbeiten und die sich möglichst genau regeln lassen.
  • Eine entsprechende Antriebsvorrichtung ist bspw. in der EP 2 976 247 B1 gezeigt. Die Antriebswelle wird bei dieser Antriebsvorrichtung über einen Fahrmotor angetrieben und zum Lenken des Fahrzeugs bzw. zum Antrieb der Nullwelle ist ein kleiner Elektromotor vorgesehen. Zudem ist auch noch ein Hilfsmotor vorgesehen, um den Fahrmotor bzw. den Lenkmotor mit zusätzlicher Leistung zu unterstützen, so dass diese Antriebsvorrichtung insgesamt drei einzelne Motoren erfordert, was zu einem vergleichsweise komplexen Aufbau führt. Zudem ist die Lenkleistung durch den klein dimensionierten Lenkmotor begrenzt, was bei Kurvenfahrten mit engem Radius oder beim Drehen des Fahrzeugs auf der Stelle zu Problemen führen kann. Zwar könnte zur Lösung dieses Problems der Lenkmotor und/oder der Hilfsmotor vergrößert werden, dies führt jedoch zu einem höheren Gewicht und einer Vergrößerung des erforderlichen Bauraums.
  • Die Erfindung stellt sich davon ausgehend die Aufgabe, eine Antriebsvorrichtung anzugeben, die sich zwar durch eine kompakte Bauweise auszeichnet, die aber gleichzeitig dazu in der Lage ist, sowohl hohe Antriebsals auch Lenkdrehmomente bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Hauptantriebseinheit zum Antrieb der Nullwelle über eine Lenkgetriebeeinheit zusätzlich auch mit der Nullwelle gekoppelt ist.
  • Durch die zusätzliche Koppelung der Hauptantriebseinheit mit der Nullwelle kann sowohl zur Bereitstellung von Antriebsleistung bzw. eines Antriebsdrehmoments als auch zur Bereitstellung von Lenkleistung bzw. eines Lenkdrehmoments auf eine gemeinsame Antriebseinheit zurückgegriffen werden. Der Hauptantriebseinheit kommt insofern eine Doppelfunktion zu und ihre hohe Leistung kann bedarfsweise aufgeteilt werden, je nachdem, ob mehr Lenkleistung oder mehr Antriebsleistung erforderlich ist. Dies führt sowohl zu einem kompakten Aufbau als auch zur Möglichkeit, hohe Antriebsdrehmomente und Lenkdrehmomente abzurufen.
  • Im Hinblick auf die Hauptantriebseinheit hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese als Gasturbine ausgestaltet ist. Über eine Gasturbine kann eine sehr hohe Leistung bereitgestellt werden, die insofern ausreicht, um sowohl ein hohes Antriebsdrehmoment als auch ein hohes Lenkdrehmoment für das Fahrzeug bereitzustellen. Mit Elektromotoren lassen sich solche Leistungen in der Regel nicht bereitstellen. Zwar zeichnet sich eine Gasturbine durch eine Leistungsdichte und einen günstigen Drehmomentverlauf aus, jedoch fällt der Wirkungsgrad der Gasturbine recht schnell, wenn man den optimalen Lastpunkt verlässt. Insofern ergeben sich gerade im Teillastbereich erhöhte Verbrauchswerte durch einen vergleichsweise geringen Wirkungsgrad. Dies kann über die nachfolgend noch näher beschriebene Antriebsgetriebeeinheit und die Lenkgetriebeeinheit ausgeglichen werden, da diese einen Betrieb der Gasturbine weitestgehend unabhängig von der zum Antrieb und zum Lenken des Fahrzeugs abgerufenen Leistung nahe des optimalen Lastpunktes erlauben.
  • In einer alternativen Ausgestaltung kann die Hauptantriebseinheit jedoch auch als Hubkolbenmotor, insbesondere als Dieselmotor, ausgestaltet sein. Zwar weist ein entsprechender Hubkolbenmotor in der Regel eine flachere Lastkurve als eine Gasturbine auf, so dass ein Hubkolbenmotor auch im Teillastbereich durchaus akzeptable Wirkungsgrade erreicht, auch bei diesem ist es aber gleichwohl vorteilhaft, den Motor nahe des optimalen Lastpunktes zu betreiben. Insofern kann aufgrund der Antriebsgetriebeeinheit und der Lenkgetriebeeinheit auch der Hubkolbenmotor ebenfalls in einem möglichst optimalen Lastpunkt betrieben werden.
  • Im Hinblick auf die Lenkgetriebeeinheit hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn über diese die auf die Nullwelle wirkenden Kräfte und Drehmomente regelbar sind. Insbesondere bei sehr schweren militärischen Fahrzeugen sind zum Lenken sowie auch zum Drehen bzw. Wenden auf der Stelle und bei Fahrten mit kleinem Kurvenradius sehr große Kräfte und Drehmomente erforderlich, die auch abhängig von der Beschaffenheit des Untergrunds sind. Über die Lenkgetriebeeinheit können die entsprechenden Lenkdrehmomente sehr genau geregelt und dann über das Summierungsgetriebe wahlweise zu den Antriebskettenrädern geleitet werden. Auch die Nullwelle lässt sich somit präzise ansteuern und das Fahrzeug somit zuverlässig zu lenken. Über eine direkte Motorregelung, wie bspw. die direkte Regelung eines Elektromotors, lassen sich Kräfte und Drehmomente in der Regel nur deutlich schlechter und ungenauer regeln.
  • Weiterhin hat sich im Hinblick auf die Lenkgetriebeeinheit als vorteilhaft herausgestellt, wenn über diese die auf die Nullwelle wirkenden Kräfte und Drehmomente stufenlos regelbar sind. Durch eine stufenlose Regelung lassen sich die auf die Antriebskettenräder wirkenden Lenkdrehmomente ebenfalls stufenlos regeln, was zu einer sehr präzisen und unterbrechungsfreien Steuerung des Fahrzeugs führt. Gerade wenn die Hauptantriebseinheit als Gasturbine ausgestaltet ist, ist eine präzise und stufenlose Regelung vorteilhaft, damit die Gasturbine möglichst immer im optimalen Lastpunkt betrieben werden kann, gleichwohl aber unterschiedliche Leistung und damit unterschiedliche Lenkdrehmomente abgerufen werden können. Bei einer Regelung über ein Schaltgetriebe findet beim Umschalten der Gänge in der Regel keine Kraftübertragung statt, so dass es zu einer Unterbrechung im Kraftfluss kommt, was gerade bei einer Gasturbine im Hinblick auf den Lastpunkt unerwünscht ist.
  • Zur Bereitstellung der Antriebsleistung bzw. des Antriebsdrehmoments und zum Antrieb der Antriebswelle hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Hauptantriebseinheit über eine Antriebsgetriebeeinheit mit der Antriebswelle gekoppelt ist. Das Antriebsdrehmoment kann insofern von der Hauptantriebseinheit über die Antriebsgetriebeeinheit auf die Antriebswelle übertragen werden und von dort dann über das Summierungsgetriebe an den Antriebskettenrädern bereitgestellt werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Antriebsgetriebeeinheit über eine Zwischenwelle mit der Antriebswelle gekoppelt ist. Die Zwischenwelle kann im mittleren Bereich der Antriebswelle angreifen, so dass die Verformungen bzw. die Verdrehwinkel der Antriebswelle unter Torsionsbelastung auf beiden Seiten gleich sind und eine gleichmäßige und damit synchrone Aufteilung des Antriebsdrehmoments auf beide Antriebskettenräder ermöglicht wird. Die Zwischenwelle kann sich in Fahrzeuglängsrichtung und quer zur Antriebswelle erstrecken.
  • Es hat sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Antriebsgetriebeeinheit und/oder die Lenkgetriebeeinheit derart ausgestaltet und eingerichtet sind, dass die Hauptantriebseinheit unabhängig von der angeforderten Antriebs- und/oder Lenkleistung in einem konstanten Lastpunkt betreibbar ist. Es ist vorteilhaft, wenn es sich bei dem entsprechenden Lastpunkt um einen möglichst verbrauchsgünstigen Lastpunkt handelt, so dass der Treibstoffverbrauch der Hauptantriebseinheit reduziert werden kann. Die von der Hauptantriebseinheit bereitgestellte Leistung kann somit weitestgehend konstant bleiben, auch wenn eine niedrigere oder höhere Antriebs- und/oder Lenkleistung erforderlich ist. Vorteilhaft ist die Hauptantriebseinheit unabhängig von der angeforderten Leistung in einem Bereich oberhalb von 80%, bevorzugt oberhalb von 90%, besonders bevorzugt oberhalb von 95% des optimalen Lastpunkts betreibbar.
  • Im Hinblick auf die Antriebsgetriebeeinheit hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn über diese die auf die Antriebswelle wirkenden Kräfte und Drehmomente regelbar sind. Die bereitgestellte Leistung bzw. die bereitgestellte Energie der Hauptantriebseinheit kann insofern über die Antriebsgetriebeeinheit geregelt und dann über die Antriebswelle auf die Antriebskettenräder übertragen werden. Über die Antriebsgetriebeeinheit lässt sich daher in erster Linie das Antriebsdrehmoment und somit die Geschwindigkeit des Fahrzeugs regeln. Die Regelung des Antriebsdrehmoments über die Antriebsgetriebeeinheit ist in der Regel präziser als eine direkte Motorregelung, wie diese bspw. bei einem Elektromotor üblich ist. Die Antriebsgetriebeeinheit kann abtriebsseitig mit der Antriebswelle gekoppelt sein. Vorteilhaft ist die Antriebsgetriebeeinheit abtriebsseitig über die Zwischenwelle mit der Antriebswelle gekoppelt.
  • Weiterhin hat sich im Hinblick auf die Antriebsgetriebeeinheit als vorteilhaft herausgestellt, wenn über diese die auf die Antriebswelle wirkenden Kräfte und Drehmomente stufenlos regelbar sind. Durch eine stufenlose Regelung lassen sich die auf die Antriebskettenräder wirkenden Antriebsdrehmomente ebenfalls stufenlos regeln, was zu einem sehr präzisen und unterbrechungsfreien Antrieb des Fahrzeugs führt. Wie dies vorstehend bereits erläutert wurde, ist eine entsprechende stufenlose Regelung gerade beim Einsatz einer Gasturbine vorteilhaft. Durch die stufenlose Regelung kann das Antriebsdrehmoment unterbrechungsfrei abgerufen werden, was eine gleichmäßige Fahrt und auch eine gleichmäßige Beschleunigung des Fahrzeugs erlaubt. Bei Schaltgetrieben ist dies in der Regel nicht der Fall.
  • Gemäß einer weiterhin vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Leistung der Hauptantriebseinheit über die Antriebsgetriebeeinheit und die Lenkgetriebeeinheit auf die Antriebswelle und/oder auf die Nullwelle aufteilbar ist. Die von der Hauptantriebseinheit bereitgestellte Leistung kann somit nach Art einer Y-Verschaltung entweder zur Bereitstellung von Lenkleistung bzw. einem Lenkdrehmoment über die Lenkgetriebeeinheit auf die Nullwelle oder zur Bereitstellung von Antriebsleistung bzw. von einem Antriebsdrehmoment über die Antriebsgetriebeeinheit auf die Antriebswelle geleitet werden. Über die Antriebsgetriebeeinheit kann entsprechend eine Antriebsleistung und über die Lenkgetriebeeinheit eine Lenkleistung aus der Hauptantriebseinheit bzw. aus der Abtriebswelle der Hauptantriebseinheit ausgekoppelt werden.
  • Die Leistung der Hauptantriebseinheit ist insofern wahlweise zwischen der Antriebsgetriebeeinheit und der Lenkgetriebeeinheit bzw. entsprechend zwischen der Antriebswelle und der Nullwelle verteilbar. Wenn das Fahrzeug beispielsweise auf der Stelle gedreht werden soll, ist nur sehr wenig Antriebsleistung bzw. nur ein sehr geringes Antriebsdrehmoment, dafür aber ein sehr hohes Lenkdrehmoment bzw. eine hohe Lenkdrehleistung erforderlich. Insofern wird bei diesem Betrieb der Großteil der bereitgestellten Leistung über die Lenkgetriebeeinheit auf die Nullwelle geleitet, die dann dafür sorgen kann, dass sich die beiden Antriebskettenräder in entgegengesetzter Richtung drehen. Wenn das Fahrzeug mit einer möglichst hohen Geschwindigkeit weitestgehend geradeaus oder auch beispielsweise einen Berg hochfahren soll, wird der Großteil der zur Verfügung stehenden Leistung über die Antriebsgetriebeeinheit auf die Antriebswelle übertragen.
  • Weiterhin hat es sich im Hinblick auf die Lenkgetriebeeinheit und die Antriebsgetriebeeinheit als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese derart ausgestaltet und eingerichtet sind, dass diese Drehmomente schlupffrei übertragen können. Durch eine schlupffreie Übertragung können die Komponenten der beiden Getriebeeinheiten immer im Eingriff sein und daher eine unterbrechungsfreie Drehmomentübertragung ermöglichen. Sowohl die Antriebsgetriebeeinheit als auch die Lenkgetriebeeinheit können insofern kupplungsfrei ausgestaltet sein, was sich auch im Hinblick auf die Regelung der Lenk- und der Antriebsdrehmomente als vorteilhaft herausgestellt hat. Gemeint ist dabei eine lösbare Kupplung, so dass die einzelnen Komponenten immer im Eingriff stehen können.
  • Ferner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Antriebsgetriebeeinheit und die Lenkgetriebeeinheit als im Wesentlichen identische Baugruppen ausgestaltet sind. In konstruktiver Hinsicht kann es sich insofern bei der Antriebsgetriebeeinheit und der Lenkgetriebeeinheit um dieselben Getriebeeinheiten handeln, was in wirtschaftlicher Hinsicht einen Vorteil darstellt. Zwar können sich die beiden Getriebeeinheiten geringfügig voneinander unterscheiden, bspw. im Hinblick auf die mechanische Auslegung einzelner Komponenten oder durch gewisse Änderungen an einer der beiden Getriebeeinheiten, insgesamt können jedoch sowohl die Antriebsgetriebeeinheit als auch die Lenkgetriebeeinheit auf derselben Getriebeeinheit basieren, die insofern eine Grundgetriebeeinheit darstellt. Die Ähnlichkeit muss sich nicht zwangsläufig auf die geometrische konstruktive Ausgestaltung aller Komponenten der Antriebsgetriebeeinheit und die Lenkgetriebeeinheit beziehen, jedoch auf die funktionale Ausgestaltung und das Zusammenspiel und die Verschaltung der einzelnen Komponenten.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Antriebsgetriebeeinheit und die Lenkgetriebeeinheit voneinander entkoppelt, insbesondere mechanisch voneinander entkoppelt, sind. Es kann sich somit um zwei unabhängige und eigenständige Baugruppen bzw. Getriebeeinheiten handeln, von denen eine für die Bereitstellung und Regelung von dem Antriebsdrehmoment und die andere für die Bereitstellung und Regelung von dem Lenkdrehmoment zuständig ist. Durch die Unabhängigkeit lassen sich beide Getriebenheiten separat voneinander positionieren, was zu einer Verringerung des Bauraumes führen kann. Weiterhin lassen sich die beiden Getriebenheiten auch unabhängig voneinander austauschen, reparieren und warten.
  • In konstruktiver Hinsicht hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Antriebsgetriebeeinheit zur Regelung der Kräfte und/oder der Drehmomente eine Differentialstufe aufweist. Über die Differentialstufe lassen sich sowohl Kräfte als auch Drehmomente zuverlässig regeln. Die Differentialstufe kann auf der einen Seite mit einer Eintriebswelle und auf der anderen Seite mit einer Austriebswelle gekoppelt sein, so dass sich das über die Eintriebswelle aufgebrachte Drehmoment über die Differentialstufe regeln und dann auf die Austriebswelle übertragen lässt.
  • Im Hinblick auf die Differentialstufe hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese ein Planetengetriebe mit einem Hohlrad, einem Sonnenrad und mehreren über einen Planetenträger miteinander verbundenen Planetenrädern aufweist. Vorzugsweise weist das Planetengetriebe zwei, drei oder vier Planetenräder auf, die gleichmäßig um das Sonnenrad verteilt sind, so dass sich eine zuverlässige Lastverteilung ergibt. Die Planetenräder können auf der einen Seite im Hohlrad und auf der anderen Seite außen am Sonnenrad abrollen. Das Sonnenrad kann insofern in der Mitte zwischen den Planetenrädern angeordnet sein. Die Planetenräder können drehbar am Planetenträger gelagert sein und der Planetenträger bspw. ringförmig ausgestaltet sein.
  • Weiterhin wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass die Hauptantriebseinheit mit den Planetenrädern der Differentialstufe gekoppelt, insbesondere drehgekoppelt, ist. Die Hauptantriebseinheit kann über die Eintriebswelle mit dem Planetenträger gekoppelt sein und bei einer Drehung der Eintriebswelle somit die Planetenräder um das Sonnenrad drehen.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Hohlrad mit der Austriebswelle gekoppelt, insbesondere drehgekoppelt, ist. Eine Drehung des Hohlrades führt somit zu einer entsprechenden Drehung der Austriebswelle. Das Übersetzungsverhältnis bzw. das an der Austriebswelle ankommende Drehmoment lässt sich somit stufenlos über eine Drehung des Sonnenrads regeln.
  • In Weiterbildung der Antriebsgetriebeeinheit hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese mindestens eine, insbesondere zwei, Motor-/Generator-Einheiten aufweist. Die Motor-/Generator-Einheiten bilden jeweils eine elektrisch-mechanische Schnittstelle und erlauben somit eine Umwandlung zwischen elektrischer und mechanischer Energie, insbesondere Rotationsenergie. Die beiden Motor-/Generator-Einheiten können über die Differentialstufe miteinander und über diese auch mit der Hauptantriebseinheit gekoppelt sein.
  • Im Hinblick auf die Motor-/Generator-Einheiten hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn eine der Motor-/Generator-Einheiten mit dem Sonnenrad und die andere Motor-/Generator-Einheit mit dem Hohlrad gekoppelt ist. Diese Verschaltung ermöglicht einen Kraftfluss von der Hauptantriebseinheit wahlweise zu einer der beiden Motor-/Generator-Einheiten. Die erste Motor-/Generator-Einheit kann dabei mit dem Sonnenrad gekoppelt sein und die zweite Motor-/Generatoreinheit kann mit dem Hohlrad gekoppelt sein. Die erste Motor-/Generator-Einheit kann kleiner dimensioniert als die zweite Motor-/Generator-Einheit sein, da mittels der zweiten Motor-/Generator-Einheit die Antriebswelle angetrieben werden kann, insbesondere über die Zwischenwelle.
  • Im Hinblick auf die beiden Motor-/Generator-Einheiten der Antriebsgetriebeeinheit hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese mit einer Batterie verbunden sind. Die Batterie kann insofern als gemeinsamer Energiespeicher fungieren, in die beide Motor-/Generator-Einheiten Energie einspeisen können. Ferner können beide Motor-/Generator-Einheiten auch die in der Batterie gespeicherter Energie in mechanische Energie umsetzen und insofern das Sonnenrad oder die Antriebswelle antreiben. Wenn eine Motor-/Generator-Einheit Energie in die Batterie einspeist, fungiert diese als Generator, und wenn eine Motor-/Generator-Einheit Energie aus der Batterie entnimmt und diese in mechanische Energie umwandelt, fungiert die Motor-/Generator-Einheit entsprechend als Motor. Wird von der Hauptgetriebeeinheit zu viel Energie bereitgestellt, kann diese über die Motor-/Generator-Einheiten in der Batterie zwischengespeichert werden. Insofern kann die Batterie dazu beitragen, dass die Hauptantriebseinheit immer im Bereich ihres optimalen Lastpunktes betrieben werden kann und von der Hauptantriebseinheit eine möglichst konstante Leistung abgerufen wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Motor-/Generator-Einheit, insbesondere die zweite Motor-/Generator-Einheit, mit der Antriebswelle gekoppelt ist. Diese Motor-/Generator-Einheit kann zum Antrieb der Antriebswelle somit Energie aus der Batterie entnehmen und diese zum Antrieb des Fahrzeugs verwenden. Zudem kann die entsprechende Motor-/Generator-Einheit aber auch mit der Austriebswelle und somit mit der Differentialstufe verbunden sein. Die Antriebswelle kann somit sowohl über die Differentialstufe und die Motor-/Generator-Einheit als auch über die Batterie angetrieben werden. Wird die Antriebswelle allein über die Differentialstufe und damit über die Hauptantriebseinheit angetrieben, wird der Batterie keine Leistung zum Antrieb des Fahrzeugs entnommen und das Fahrzeug wird dann im Grunde nur mit von der Hauptantriebseinheit bereitgestellter mechanischer Energie bewegt.
  • Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn über eine Motor-/Generator-Einheit, insbesondere über die zweite Motor-/Generator-Einheit, Bremsenergie rekuperierbar ist. Da die entsprechende Motor-/Generator-Einheit mit der Antriebswelle gekoppelt ist, kann diese zum Abbremsen des Fahrzeugs als Generator fungieren und dadurch die Batterie laden. Durch das sich ergebende Bremsmoment wird das Fahrzeug abgebremst und die überschüssige Leistung von der Motor-/Generator-Einheit in elektrische Energie umgewandelt und in der Batterie gespeichert. Der Kraft- bzw. Energiefluss läuft dann von der Antriebswelle, ggf. über die Zwischenwelle, und über die Motor-/Generator-Einheit zur Batterie.
  • Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Hauptantriebseinheit über eine Motor-/Generator-Einheit, insbesondere über die erste Motor-/Generator-Einheit, gestartet werden kann. Die Energie kann dann von der Batterie über die Motor-/Generator-Einheit und über die Differentialstufe, insbesondere über das Sonnenrad und die Planetenräder, zur Hauptantriebseinheit fließen. Die Hauptantriebseinheit benötigt insofern keine zusätzliche Startbatterie, sondern kann auf die Batterie, mit der die Motor-/Generator-Einheiten verbunden sind, zurückgreifen werden. Insbesondere zum Starten einer Gasturbine ist eine hohe Initialenergie erforderlich, die entsprechend durch die Batterie bereitgestellt werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Übersetzungsverhältnis der Differentialstufe über eine Motor-/Generator-Einheit, insbesondere über die erste Motor-/Generator-Einheit einstellbar ist. Die Motor-/Generator-Einheit kann mit Energie aus der Batterie versorgt werden und dadurch das Sonnenrad der Differentialstufe antreiben. Durch den Antrieb des Sonnenrades kann das Übersetzungsverhältnis der von der Hauptantriebseinheit angetriebenen Planetenräder und dem mit der anderen Motor-/Generator-Einheit verbundenen Hohlrad stufenlos eingestellt und somit sehr präzise geregelt werden.
  • Im Hinblick auf den Betrieb der Antriebsgetriebeeinheit hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese wahlweise in einem seriellen oder in einem parallelen Antriebsmodus betreibbar ist. Beide Antriebsmodi zeichnen sich durch gewisse Vorteile aus, so dass immer der zum jeweiligen Zeitpunkt optimale Antriebsmodus ausgewählt werden kann. Die beiden Antriebsmodi werden nachfolgend noch näher erläutert.
  • Vorteilhaft ist die Antriebsgetriebeeinheit derart eingerichtet und ausgestaltet, dass im seriellen Antriebsmodus elektrische Antriebsleistung von der Batterie bereitgestellt und von einer, insbesondere der zweiten, Motor-/Generator-Einheit zum Antrieb der Antriebswelle in mechanische Leistung umgewandelt wird. Das Fahrzeug kann in diesem Betriebszustand durch die entsprechende Motor-/Generator-Einheit, die insofern als Motor fungiert, elektrisch angetrieben werden und die dafür erforderliche Energie kann der Batterie entnommen werden. Es ist möglich, dass durch die andere, insbesondere die erste, Motor-/Generator-Einheit Energie in die Batterie eingespeist wird. Diese Motor-/Generator-Einheit arbeitet dann entsprechend als Generator. Da die Batterie von der einen Motor-/Generator-Einheit aufgeladen und gleichzeitig von der anderen Motor-/Generator-Einheit wieder entladen wird, kann erreicht werden, dass sich der Füllstand der Batterie nur geringfügig ändert. Es kann eine Steuerungselektronik vorhanden sein, die ein gleichzeitiges Laden und Entladen der Batterie ermöglicht. Die die Batterie ladende, insbesondere die erste, Motor-/Generator-Einheit kann durch die Hauptantriebseinheit angetrieben werden. Eine Übertragung von mechanischer Energie der Hauptantriebseinheit auf die zweite Motor-/Generator-Einheit bzw. auf die Antriebswelle kann bei diesem Antriebsmodus nicht erforderlich sein. Der Energie- bzw. Kraftfluss läuft vielmehr von der Hauptantriebseinheit über die Differentialstufe zur ersten Motor-/Generator-Einheit und dann über die Batterie zur zweiten Motor-/Generator-Einheit und von dort aus zur Antriebswelle. Die beiden Motor-/Generator-Einheiten sind somit im Grunde in Serie geschaltet. Das mit der zweiten Motor-/Generator-Einheit gekoppelte Hohlrad kann sich insofern frei drehen und liegt außerhalb des Kraftflusses.
  • Weiterhin ist es nicht zwangsläufig erforderlich, dass elektrische Energie in der Batterie zwischengespeichert wird, sondern die Motor-/Generator-Einheiten können über die Batterie bzw. eine entsprechende Steuerungselektronik auch direkt miteinander gekoppelt sein, so dass die eine Motor-/Generator-Einheit die andere Motor-/Generator-Einheit antreibt. Die antreibende Motor-/Generator-Einheit fungiert dann als Generator und die angetriebene Motor-/Generator-Einheit als Motor.
  • Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Antriebsgetriebeeinheit derart eingerichtet und ausgeschaltet ist, dass im parallelen Antriebsmodus Energie von der Hauptantriebseinheit bereitgestellt und über eine, insbesondere die zweite, Motor-/Generator-Einheit zum Antrieb der Antriebswelle genutzt wird, wobei über die Batterie zusätzlich elektrische Antriebsleistung in die zweite Motor-/Generator-Einheit eingekoppelt wird. Bei diesem Betriebsmodus findet insofern in einer, insbesondere in der zweiten, Motor-/Generator-Einheit eine Überlagerung von mechanischer Leistung bzw. Energie, die über die Differentialstufe von der Hauptantriebseinheit bereitgestellt wird, und von elektrischer Leistung bzw. Energie statt, die der Batterie entnommen wird. Dieser Betriebsmodus ermöglicht somit die größten Drehmomente. Da sich die Entnahme der elektrischen Energie gut regeln lässt, kann in diesem Betriebsmodus die entsprechende Motor-/Generator-Einheit über die Differentialstufe mit einem Grundlastdrehmoment beaufschlagt werden und es kann dann wahlweise zusätzliche Energie aus der Batterie entnommen werden, um Spitzenantriebsleistungen bzw. Spitzenantriebsdrehmomente bereitzustellen. Es ist möglich, dass in diesem Betriebsmodus die Batterie, insbesondere kontinuierlich, über die andere, insbesondere die erste Motor-/Generator-Einheit, geladen wird. Der Energie- bzw. Kraftfluss verläuft dann von der Hauptantriebseinheit über die Differentialstufe in Form von mechanischer Energie zur, insbesondere zweiten, Motor-/Generator-Einheit und zusätzlich aus der Batterie zur entsprechenden Motor-/Generator-Einheit. Zudem kann der Energie- bzw. Kraftfluss wahlweise weiterhin auch von der Hauptantriebseinheit über die Differentialstufe zur anderen, insbesondere der ersten Motor-/Generator-Einheit fließen, die dann die Batterie laden kann. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn keine Spitzenantriebsdrehmomente gebraucht und insofern nicht die gesamte mechanische Leistung auf die zweite Motor-/Generator-Einheit übertragen werden muss.
  • Wie dies vorstehend bereits beschrieben wurde, sind die Antriebsgetriebeeinheit und die Lenkgetriebeeinheit als im Wesentlichen identische Baugruppen ausgestaltet, so dass im Hinblick auf die Lenkgetriebeeinheit insbesondere auf die Beschreibung der Antriebsgetriebeeinheit verwiesen wird. Nachfolgend soll die Lenkgetriebeeinheit jedoch auch noch einmal ergänzend näher beschrieben werden.
  • Im Hinblick auf die Lenkgetriebeeinheit hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese zur Regelung der Kräfte und/oder der Drehmomente eine Differentialstufe aufweist. Über die Differentialstufe lassen sich sowohl Kräfte als auch Drehmomente zuverlässig regeln. Die Differentialstufe kann auf der einen Seite eine mit einer Eintriebswelle und auf der anderen Seite mit einer Austriebswelle gekoppelt sein. Bei der Austriebswelle kann es sich um die Nullwelle handeln, so dass sich über die Eintriebswelle aufgebrachte Drehmomente mittels der Differentialstufe regeln und dann auf die Nullwelle übertragen lassen.
  • Im Hinblick auf die Differentialstufe hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese ein Planetengetriebe mit einem Hohlrad, einem Sonnenrad und mehreren über einen Planetenträger miteinander verbundenen Planetenrädern aufweist. Vorzugsweise weist das Planetengetriebe zwei, drei oder vier Planetenräder auf, die gleichmäßig um das Sonnenrad verteilt sind, so dass sich eine zuverlässige Lastverteilung ergibt. Die Planetenräder können auf der einen Seite im Hohlrad und auf der anderen Seite außen am Sonnenrad abrollen. Das Sonnenrad kann insofern in der Mitte zwischen den Planetenrädern angeordnet sein. Die Planetenräder können drehbar am Planetenträger gelagert sein und der Planetenträger bspw. ringförmig ausgestaltet sein.
  • Weiterhin wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass die Hauptantriebseinheit mit den Planetenrädern der Differentialstufe gekoppelt, insbesondere drehgekoppelt, ist. Die Hauptantriebseinheit kann über die Eintriebswelle mit dem Planetenträger gekoppelt sein und bei einer Drehung der Eintriebswelle somit die Planetenräder um das Sonnenrad drehen.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Hohlrad mit der Austriebswelle bzw. mit der Nullwelle gekoppelt, insbesondere drehgekoppelt, ist. Eine Drehung des Hohlrades führt somit zu einer entsprechenden Drehung der Nullwelle. Das Übersetzungsverhältnis bzw. das an der Nullwelle ankommende Drehmoment lässt sich somit stufenlos über eine Drehung des Sonnenrads regeln.
  • In Weiterbildung der Lenkgetriebeeinheit hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese mindestens eine, insbesondere zwei, Motor-/Generator-Einheiten aufweist. Die Motor-/Generator-Einheiten bilden jeweils eine elektrisch-mechanische Schnittstelle und erlauben somit eine Umwandlung zwischen elektrischer und mechanischer Energie, insbesondere Rotationsenergie. Die beiden Motor-/Generator-Einheiten können über die Differentialstufe miteinander und über diese auch mit der Hauptantriebseinheit gekoppelt sein.
  • Im Hinblick auf die Motor-/Generator-Einheiten hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn eine der Motor-/Generator-Einheiten mit dem Sonnenrad und die andere Motor-/Generator-Einheit mit dem Hohlrad gekoppelt ist. Diese Verschaltung ermöglicht einen Kraftfluss von der Hauptantriebseinheit wahlweise zur einer der beiden Motor-/Generator-Einheiten. Um eine Unterscheidung der einzelnen der Motor-/Generator-Einheiten zu erlauben, wird die mit dem Hohlrad gekoppelte Motor-/Generator-Einheit als dritte und die mit dem Sonnenrad gekoppelte Motor-/Generator-Einheit als vierte Motor-/Generator-Einheit bezeichnet. Die vierte Motor-/Generator-Einheit kann mit dem Sonnenrad gekoppelt sein und die dritte Motor-/Generatoreinheit kann mit dem Hohlrad gekoppelt sein. Die vierte Motor-/Generator-Einheit kann kleiner dimensioniert als die dritte Motor-/Generator-Einheit sein.
  • Im Hinblick auf die beiden Motor-/Generator-Einheiten der Lenkgetriebeeinheit hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese mit einer Batterie verbunden sind. Es kann sich dabei um dieselbe Batterie handeln, mit der auch die Motor-/Generator-Einheiten der Antriebsgetriebeeinheit gekoppelt sind. Insofern kann sowohl für den Antriebsstrang bzw. die Antriebsgetriebeeinheit als auch für den Lenkstrang bzw. die Lenkgetriebeeinheit auf dieselbe Batterie zurückgegriffen werden, so dass elektrische Energie über die Batterie zwischen der Antriebsgetriebeeinheit und der Lenkgetriebeeinheit und damit auch zwischen den einzelnen Motor-/Generator-Einheiten ausgetauscht werden kann.
  • Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn eine Motor-/Generator-Einheit, insbesondere die dritte Motor-/Generator-Einheit, mit der Nullwelle gekoppelt ist. Diese Motor-/Generator-Einheit kann die Nullwelle des Fahrzeugs antreiben, wodurch das Fahrzeug gelenkt werden kann. Weiterhin kann die Nullwelle mit dem Hohlrad gekoppelt sein und insofern kann eine Motor-/Generator-Einheit, insbesondere die dritte Motor-/Generator-Einheit, über die Nullwelle mit dem Hohlrad gekoppelt sein. Die Nullwelle kann sich durch das Sonnenrad der Lenkgetriebeeinheit hindurch und damit im Grunde durch die gesamte Differentialstufe hindurch erstrecken. Dies sorgt für einen kompakten Aufbau, da die Differentialstufe nicht an einem Ende der Nullwelle angeordnet sein muss. Das Sonnenrad kann insofern im Inneren eine Aussparung aufweisen, die eine Durchführung der Nullwelle erlaubt.
  • Analog zu der Antriebsgetriebeeinheit können auch die beiden Motor-/Generator-Einheiten der Lenkgetriebeeinheit über die Differentialstufe der Lenkgetriebeeinheit miteinander und auch mit der Hauptgetriebeeinheit gekoppelt sein. Zum Antrieb der Nullwelle kann insofern ebenfalls wahlweise auf die mechanische Leistung der Hauptantriebseinheit zurückgegriffen werden, wobei der Energie- bzw. Kraftfluss von der Hauptantriebseinheit über die Differentialstufe der Lenkgetriebeeinheit zur Motor-/Generator-Einheit, insbesondere zur dritten Motor-/Generator-Einheit, und dann von dort auf die Nullwelle geleitet wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Energie zum Antrieb der Nullwelle aber auch aus der Batterie kommen und diese kann dann von der Motor-/Generator-Einheit, insbesondere von der dritten Motor-/Generator-Einheit, in mechanische Energie umgewandelt werden und insofern die Nullwelle drehen. Die Batterie kann dabei ebenfalls auch über eine Motor-/Generator-Einheit der Lenkgetriebeeinheit, insbesondere die dritte Motor-/Generator-Einheit, geladen werden, so wie dies vorstehend im Hinblick auf die erste Motor-/Generator-Einheit beschrieben wurde. Zudem ist es auch möglich, die Nullwelle sowohl auf mechanischem Wege durch die Hauptantriebseinheit anzutreiben als auch zusätzlich noch elektrische Energie über eine Motor-/Generator-Einheit der Lenkgetriebeeinheit, insbesondere die dritte Motor-/Generator-Einheit, einzukoppeln, so wie dies vorstehend im Hinblick auf den parallelen Antriebsmodus bereits beschrieben wurde. Gerade wenn sehr hohe Lenkdrehmomente erforderlich sind, bzw. um das Fahrzeug in weichem Untergrund schnell auf der Stelle zu drehen, kann insofern auf die kombinierte Leistung der Hauptantriebseinheit und der Batterie zurückgegriffen werden.
  • Auch die Lenkgetriebeeinheit kann wahlweise in einem seriellen oder in einem parallelen Antriebsmodus betreibbar sein. Es wird dahingehend auf die obenstehenden Ausführungen zur Antriebsgetriebeeinheit verwiesen. Die Lenkgetriebeeinheit kann insofern derart eingerichtet und ausgestaltet sein, dass im seriellen Antriebsmodus elektrische Lenkleistung von der Batterie bereitgestellt und von einer, insbesondere der dritten, Motor-/Generator-Einheit zum Antrieb der Nullwelle in mechanische Leistung umgewandelt wird. Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Lenkgetriebeeinheit derart eingerichtet und ausgeschaltet ist, dass im parallelen Antriebsmodus Energie von der Hauptantriebseinheit bereitgestellt und über eine Motor-/Generator-Einheit, insbesondere die zweite Motor-/Generator-Einheit, zum Antrieb der Nullwelle genutzt wird, wobei über die Batterie zusätzlich elektrische Lenkleistung in eine Motor-/Generator-Einheit, insbesondere die vierte Motor-/Generator-Einheit, eingekoppelt wird.
  • Im Hinblick auf die Anordnung der Lenkgetriebeeinheit und der Antriebsgetriebeeinheit hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Drehachse der Differentialstufe der Antriebsgetriebeeinheit und die Drehachse der Differentialstufe der Lenkgetriebeeinheit senkrecht zueinander angeordnet sind. Mit Drehachse sind die Drehachsen der Hohlräder, der Sonnenräder und der Planetenträger gemeint. Diese drehen sich um eine gemeinsame Drehachse. Die Antriebsgetriebeeinheit kann derart angeordnet sein, dass sich dessen Drehachse in Fahrtrichtung erstreckt und die Lenkgetriebeeinheit kann derart angeordnet sein, dass sich dessen Drehachse horizontal und quer zur Fahrtrichtung angeordnet ist. Die Antriebsgetriebeeinheit und die Lenkgetriebeeinheit können insofern in einem rechten Winkel zueinanderstehen, was zu einem kompakten Aufbau führt, der nun einen vergleichsweise geringen Bauraum erfordert.
  • Wie bei der Antriebsgetriebeeinheit kann auch bei der Lenkgetriebeeinheit das Übersetzungsverhältnis der Differentialstufe über eine Motor-/Generator-Einheit, insbesondere über die vierte Motor-/Generator-Einheit, einstellbar sein. Die entsprechende Motor-/Generator-Einheit kann dafür mit Energie aus der Batterie versorgt werden. Durch die Motor-/Generator-Einheit kann das Sonnenrad gedreht werden, wodurch sich das Übersetzungsverhältnis zwischen dem von der Eintriebswelle angetriebenen Planetenträger und dem mit der Nullwelle gekoppelten Hohlrad stufenlos eingestellt werden.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass sich die Nullwelle parallel zur Antriebswelle erstreckt. Beide Wellen können quer zur Fahrtrichtung angeordnet sein und die Nullwelle kann in Fahrtrichtung entweder vor oder hinter der Antriebswelle angeordnet sein, je nachdem, ob die Antriebskettenräder im vorderen oder im hinteren Teil des Kettenfahrwerks angeordnet sind. Die Zwischenwelle kann sich insofern in oder entgegen der Fahrtrichtung erstrecken. Die Nullwelle kann sich bei normaler Geradeausfahrt nicht drehen und diese kann in erster Linie zur Bereitstellung eines Lenkdrehmoments dienen. Eine Drehung im Uhrzeigersinn führt dazu, dass eines der beiden Antriebskettenräder mit einem zusätzlichen Drehmoment beaufschlagt wird und somit schneller läuft. Eine Drehung in der entgegengesetzten Richtung führt dazu, dass das entsprechende andere Antriebskettenrad schneller läuft.
  • Weiterhin kann mit der Nullwelle auch eine Kraft- bzw. eine Drehmomentübertragung von einem Antriebskettenrad auf das andere Antriebskettenrad erreicht werden. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn eine sehr enge Kurve gefahren oder wenn das Fahrzeug auf der Stelle gedreht werden soll. Denn es wird nicht nur das eine Antriebskettenrad mit einem zusätzlichen Lenkdrehmoment beaufschlagt, sondern das entsprechend andere Antriebskettenrad wird zudem abgebremst bzw. mit einem in entgegengesetzter Richtung wirkenden Lenkdrehmoment beaufschlagt. Wenn dieses Antriebskettenrand dann stillsteht oder sich sogar rückwärts dreht, dreht sich das Fahrzeug auf der Stelle.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Nullwelle auf einer Seite mit einer Umkehreinheit verbunden ist. Über die Umkehreinheit kann eine passive Stabilisierung des Fahrzeugs bei Geradeausfahrt erreicht werden. Denn über die Umkehreinheit und die Nullwelle können Kräfte von einer Seite bzw. von einem Antriebskettenrad auf das andere Antriebskettenrad in gegenläufiger Richtung übertragen werden. Weiterhin führt die Umkehreinheit dazu, dass die Lenkdrehmomente an den beiden Antriebskettenrädern in entgegengesetzter Richtung wirken. Insofern wird bei einer Drehung der Nullwelle ein Antriebskettenrad mit einem in einer Richtung wirkenden Lenkdrehmoment und das andere Antriebskettenrad dann entsprechend mit einem in entgegengesetzter Richtung wirkenden Lenkdrehmoment beaufschlagt. Vorteilhaft sind die beiden Lenkdrehmomente betragsmäßig gleich groß, so dass die Umkehrstufe nur eine Richtungsumkehr, diese jedoch keine betragsmäßige Änderung der Lenkdrehmomente bewirkt. In konstruktiver Hinsicht kann die Umkehrstufe ein zusätzliches Zahnrad bereitstellen, über welches die Drehbewegung der Nullwelle auf der einen Seite gegenüber der Drehbewegung auf der gegenüberliegenden Seite umkehrt. Die Umkehrstufe kann insofern an einem Ende der Nullwelle angeordnet sein.
  • Im Hinblick auf das Summierungsgetriebe hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn dieses zwei Differentialstufen aufweist, die jeweils einem Antriebskettenrad eines Kettenfahrwerks zugeordnet sind. Die beiden Differentialstufen können auf gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs angeordnet sein, so dass entsprechend auch jedem der beiden Kettenfahrwerke eine Differentialstufe zugeordnet ist. Die Antriebswelle kann sich zwischen den beiden Differentialstufen erstrecken und mit beiden Differentialstufen gekoppelt sein. Die die Antriebswelle mit der Antriebsgetriebeeinheit koppelnde Zwischenwelle kann insofern ebenfalls zwischen den beiden Differentialstufen des Summierungsgetriebes angeordnet sein.
  • Im Hinblick auf die Differentialstufen des Summierungsgetriebes hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese jeweils ein Planetengetriebe mit einem Hohlrad, einem Sonnenrad und mehreren über einen Planetenträger miteinander verbundenen Planetenrädern aufweisen. Die Differentialstufen des Summierungsgetriebes können insofern genauso ausgestaltet sein wie die Differentialstufen der Antriebsgetriebeeinheit oder der Lenkgetriebeeinheit. Hierdurch lassen sich die Kosten der Antriebsvorrichtung insgesamt verringern.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antriebswelle zur Bereitstellung eines Antriebsdrehmoments von Antriebsleistung mit den beiden Hohlrädern der Differentialstufen des Summierungsgetriebes gekoppelt ist. Die beiden Differentialstufen können endseitig der Antriebswelle angeordnet sein, so dass sich die beiden Hohlräder der Differentialstufen gleichläufig drehen können. Über die Antriebswelle kann insofern Antriebsleistung an beiden Differentialstufen zur Verfügung gestellt werden.
  • Im Hinblick auf die Verschaltung mit der Nullwelle hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese zur Einkopplung eines Lenkdrehmoments mit den beiden Sonnenrädern der Differentialstufen verbunden ist. Die Hohlwelle kann auf der einen Seite direkt und auf der gegenüberliegenden Seite über die vorstehend bereits beschriebene Umkehreinheit mit dem Sonnenrad der Differentialstufe gekoppelt sein. Durch die Umkehreinheit drehen sich dann insofern bei einer Drehung der Nullwelle die beiden Sonnenräder in entgegengesetzter Richtung. Auf der einen Seite wird somit ein nach vorne und auf der anderen Seite ein nach hinten wirkendes Lenkdrehmoment eingekoppelt.
  • Im Hinblick auf die Anbindung der beiden Antriebskettenräder hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese mit den jeweiligen Planetenträgern der Differentialstufen gekoppelt sind. Das Antriebsdrehmoment und das Lenkdrehmoment können somit über die Differentialstufe summiert und dann über den Planetenträger auf das Antriebskettenrad übertragen werden. Die beiden Antriebskettenräder können jeweils über eine Kettenradwelle mit einem Planetenträger der Differentialstufen des Summierungsgetriebenes gekoppelt sein. Über die Kettenradwellen können dann die von der Lenkgetriebeeinheit und der Antriebsgetriebeeinheit bereitgestellten Drehmomente auf das jeweilige Antriebskettenrad übertragen werden. Die beiden Kettenradwellen können in einer Flucht mit der Antriebswelle liegen.
  • Gemäß einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hauptantriebseinheit über eine Wendestufe mit der Antriebsgetriebeeinheit gekoppelt ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Hauptantriebseinheit auch über eine Wendestufe mit der Lenkgetriebeeinheit gekoppelt sein. Über die Wendestufe kann die Wirkrichtung des von der Hauptantriebseinheit bereitgestellten Drehmoments umgekehrt werden. Dadurch kann sowohl für die Vorwärtsfahrt als auch für eine Rückwärtsfahrt die gleiche betragsmäßige Leistung zur Verfügung gestellt werden. Die Antriebsgetriebeeinheit und die Lenkgetriebeeinheit können nur dazu dienen, das entsprechende Drehmoment, also das Antriebsdrehmoment bzw. das Lenkdrehmoment, betragsmäßig zu regeln, und eine Regelung der Wirkrichtung kann über die jeweiligen Wendestufen erfolgen. Eine entsprechende Ausgestaltung ist insbesondere für militärische Fahrzeuge, wie bspw. Panzer, von hoher Wichtigkeit, da gerade diese, beispielsweise bei einem Sprung aus der Deckung sowohl nach vorne als auch nach hinten und in schwerem Gelände beim Drehen auf der Stelle, sehr hohe Antriebsleistungen in beide Richtungen benötigen. Vorteilhaft ist die der Antriebsgetriebeeinheit vorgeschaltete Wendestufe als eine Antriebswendestufe und die der Lenkantriebseinheit vorgeschaltete Wendestufe als Lenkwendestufe ausgestaltet. Vorteilhaft sind beide Wendestufen als identische Baugruppen ausgestaltet, was insofern zu vergleichsweise geringen Kosten führt.
  • Zwar ist es prinzipiell möglich, das Fahrzeug über die Motor-/Generator-Einheiten auch rein elektrisch in beide Richtungen zu bewegen und auch zu lenken, allerdings steht dafür nur die elektrische Leistung der Batterie zur Verfügung. Um hohe Leistungen in beide Richtungen abzurufen, kann sofern auf die Wendestufe zurückgegriffen werden. Gerade für eine schnelle Drehung auf der Stelle reicht die Leistung von Elektromotoren allein bei schwereren Fahrzeugen in der Regel nicht aus.
  • Bei einem zivilen Fahrzeug sind entsprechende Wendestufen und daher auch gleiche Antriebsleistungen in beide Richtungen nicht erforderlich. Zivile Fahrzeige verfügen zumeist über einen Rückwärtsgang, der nicht die gleiche Leistung wie die Vorwärtsgänge zur Verfügung stellt.
  • Im Hinblick auf die Ausgestaltung der Wendestufe hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese eine Eintriebswelle, eine Austriebswelle und eine im Kraftfluss zwischen der Eintriebswelle und der Austriebswelle angeordnete Schalteinheit aufweist, mit der die Drehrichtung der Austriebswelle wahlweise umschaltbar ist. In einer Schaltstellung kann dann insofern die Drehrichtung der Eintriebswelle und der Austriebswelle identisch sein, und in der anderen Schaltstellung kann die Drehrichtung der Austriebswelle entgegengesetzt der Drehrichtung der Eintriebswelle sein. Vorteilhaft findet dabei in der Wendestufe selbst keine Änderung der Drehzahl oder des Drehmoments statt, sondern ausschließlich eine Richtungsumkehr.
  • In konstruktiver Hinsicht hat es sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Eintriebswelle mit einem Eintriebszahnrad gekoppelt ist, welches über die Schalteinheit wahlweise mit einem ersten Austriebszahnrad oder einem zweiten Austriebszahnrad koppelbar ist. Das erste oder das zweite Austriebszahnrad können über ein Umkehrzahnrad mit der Antriebswelle gekoppelt sein, so dass bei einer Kopplung mit dem ersten Austriebszahnrad keine Richtungsumkehr stattfindet und bei der Kopplung mit dem zweiten Austriebszahnrad eine Richtungsumkehr stattfindet, so dass sich die Austriebswelle entgegengesetzt zur Eintriebswelle dreht.
  • Es hat sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Schalteinheit zur wahlweisen Kopplung mit einem der beiden Austriebszahnräder eine Schiebemuffe aufweist. Die Schiebemuffe kann eine Innenverzahnung aufweisen, die insofern eine Kopplung zwischen dem Eintriebszahnrad und wahlweise einem der beiden Austriebszahnräder bereitstellen kann. Zur Synchronisierung ist keine zusätzliche Kupplung erforderlich, sondern eine Synchronisierung kann über eine Motor-/Generator-Einheit, bspw. über die erste Motor-/Generator-Einheit oder über die dritte Motor-/Generator-Einheit, erfolgen, so dass eine zuverlässige Umschaltung der Schalteinheit zwischen den beiden Austriebszahnrädern ermöglicht wird.
  • Im Hinblick auf die eingangs genannte Aufgabe wird ferner ein Kettenfahrzeug, insbesondere ein Kampfpanzer, mit zwei Kettenfahrwerken, die jeweils mindestens ein Antriebskettenrad aufweisen, und einer Antriebsvorrichtung vorgeschlagen, wobei die Antriebsvorrichtung in der vorstehend beschriebenen Weise ausgestaltet ist. Es ergeben sich die im Hinblick auf die Antriebsvorrichtung bereits beschriebenen Vorteile. Bei dem Kettenfahrzeug kann es sich um ein militärisches Landfahrzeug, insbesondere einen Kampfpanzer, einen Schützenpanzer oder eine Artillerie handeln.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand eines in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Darin zeigen:
    • 1 eine Antriebsvorrichtung in einer schematischen Ansicht;
    • 2 eine vergrößerte Darstellung einer Antriebsgetriebeeinheit in einer vergrößerten schematischen Ansicht;
    • 3 eine Lenkgetriebeeinheit in einer vergrößerten schematischen Ansicht;
    • 4 eine Differentialstufe eines Summierungsgetriebes in einer vergrößerten schematischen Ansicht; und
    • 5a bis 5c eine Wendestufe in einer vergrößerten schematischen Ansicht in drei verschiedenen Schaltstellungen.
  • Die Darstellung der 1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Antriebsvorrichtung 11 eines militärischen Fahrzeugs. Die einzelnen Komponenten sind dabei in der 1 zwar nicht zwangsläufig in einem korrekten Größenverhältnis gezeigt, die 1 verdeutlicht jedoch, wie die einzelnen Komponenten zusammenwirken und miteinander verschaltet sind.
  • Das Fahrzeug wird über eine Hauptantriebseinheit 5 in Form einer Gasturbine angetrieben, die zwar auf der einen Seite sehr hohe Leistungen bereitstellen kann, die sich auf der anderen Seite aber selbst nicht sehr gut regeln lässt. Dies geht insbesondere damit einher, dass die Gasturbine eine eher ungünstige Lastkurve aufweist, so dass der Treibstoffverbrauch im Teillastbereich stark ansteigt. Um diesem Nachteil entgegenzutreten, sind eine Lenkgetriebeeinheit 7 und eine Antriebsgetriebeeinheit 6 vorgesehen, über die sich die von der Hauptantriebseinheit 5 bereitgestellte Leistung bzw. Drehmomente derart regeln und puffern lassen, so dass die Hauptantriebseinheit 5 immer möglichst im optimalen Lastbereich betrieben werden kann. Die genauere Ausgestaltung der Lenkgetriebeeinheit 7 und der Antriebsgetriebeeinheit 6 wird nachfolgend anhand der 2 und 3 noch näher beschrieben werden.
  • Den beiden Getriebeeinheiten 6, 7 vorgeschaltet ist jeweils eine Wendestufe 8, die ab- bzw. austriebsseitig mit der jeweiligen Getriebeeinheit 6, 7 und die eintriebsseitig mit der Hauptantriebseinheit 5 gekoppelt ist. Die von der Hauptantriebseinheit 5 bereitgestellte Leistung kann somit nach Art einer Y-Verschaltung wahlweise auf eine der beiden Wendestufen 8 und dann auf die Antriebsgetriebeeinheit 6 und/oder die Lenkgetriebeeinheit 7 aufgeteilt werden. Die Wendestufen 8 dienen zur Richtungsumkehr des von der Hauptantriebseinheit 5 bereitgestellten Drehmoments, so dass dem Fahrzeug für eine Vorwärtsfahrt und eine Rückwärtsfahrt dieselbe Leistung zur Verfügung steht und die Getriebeeinheiten 6, 7 in erster Linie für eine betragsmäßige Regelung der Drehmomente, nicht jedoch für die grundsätzliche Drehrichtung verantwortlich sind. Die Ausgestaltung der Wendestufen 8 wird nachfolgend anhand der 5a bis 5c noch näher erläutert werden.
  • Die Getriebeeinheiten 6, 7 haben zwar beide die Aufgabe, ein Drehmoment bereitzustellen, welches zu einer Drehung der Antriebskettenräder 4 der seitlich des Fahrzeugs angeordneten Kettenfahrrädern führt, gleichwohl stellen diese aber unterschiedliche Drehmomente bereit. Über die Antriebsgetriebeeinheit 6 kann auf die Antriebskettenräder 4 ein Antriebsdrehmoment bzw. eine Antriebsleistung aufgebracht werden, über welche sich das Fahrzeug vor und zurückbewegen lässt. Aufgrund der der Antriebsgetriebeeinheit 6 vorgeschalteten Wendestufe 8 kann dabei eine richtungsunabhängige Leistung bereitgestellt werden, so dass das Fahrzeug im Grunde genauso schnell sowohl in Fahrtrichtung als auch entgegen der Fahrtrichtung bewegt werden kann. An beiden Antriebskettenrädern steht dabei dasselbe Antriebsdrehmoment zur Verfügung.
  • Um das Fahrzeug zu lenken bzw. zu drehen, ist es jedoch erforderlich, an den Antriebskettenrädern 5 verschiedene Drehmomente bereitzustellen. Aus diesem Grund lassen sich die Antriebsdrehmomente durch Lenkdrehmomente überlagern, die dann insofern einen unterschiedlichen Vortrieb der beiden Antriebskettenräder 4 ermöglichen. Zur Bereitstellung der Lenkdrehmomente ist die Lenkgetriebeeinheit 7 vorgesehen, über welche sich die beiden Antriebskettenräder 4 mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit antreiben lassen.
  • Um die Antriebsdrehmomente und die Lenkdrehmomente entsprechend zu überlagern, ist ein Summierungsgetriebe 3 vorgesehen, dessen Aufbau und Funktion nachfolgend anhand der 4 noch näher erläutert wird. Über das Summierungsgetriebe 3 lassen sich die beiden Drehmomente summieren und durch das resultierende Drehmoment dann das jeweilige Antriebskettenrad 4 antreiben. Zunächst soll nun die Ausgestaltung der Antriebsgetriebeeinheit 6 anhand der 2 näher beschrieben werden, die einen vergrößerter Ausschnitt aus der Darstellung der 1 darstellt.
  • In der Darstellung der 2 ist zunächst eine Eintriebswelle 6.5 zu erkennen, bei der es sich um eine ab- bzw. austriebsseitige Austriebswelle 8.2 der Wendestufe 8 handelt, so dass sich die Drehrichtung der Eintriebswelle 6.5 über die Wendestufe 8 steuern lässt. Das Drehmoment der Eintriebswelle 6.5 wird von der Hauptantriebseinheit 5 bereitgestellt und aus dem Hauptantriebsstrang der Hauptantriebseinheit 5 ausgekoppelt.
  • Die Antriebsgetriebeeinheit 6 weist eine Differentialstufe 6.1 auf, die ein Planetengetriebe 6.2 mit einem Sonnenrad 6.23, einem Hohlrad 6.21 und mehreren über einen Planetenträger 6.24 verbundenen Planetenräder 6.22 aufweist. Die Planetenräder 6.22 kämmen dabei auf der einen Seite mit dem Sonnenrad 6.23 und auf der anderen Seite mit dem Hohlrad 6.21. Das Hohlrad 6.24 weist insofern eine Innenverzahnung und das Sonnenrad 6.23 eine Außenverzahnung auf. Weiterhin ist das Sonnenrad 6.23 ebenfalls hohl ausgestaltet, so dass sich die Eintriebswelle 6.5 durch das Sonnenrad 6.23 hindurch erstrecken kann. Endseitig ist die Eintriebswelle 6.5 mit dem Planetenträger 6.24 drehverbunden, so dass eine Drehbewegung der Eintriebswelle 6.5 zu einer entsprechenden Drehbewegung des Planetenträgers 6.24 und damit zu einem Abrollen der Planetenräder 6.22 auf dem Sonnenrad 6.23 bzw. im Hohlrad 6.21 führt. Die Planetenräder 6.22 bewegen sich dann zusammen mit dem Planetenträger 6.24 ebenfalls um die Dreh- bzw. Längsachse der Eintriebswelle 6.5.
  • Auf der dem Planetenträger 6.24 gegenüberliegenden Seite ist das Sonnenrad 6.23 über eine Hohlnabe, durch welche sich die Eintriebswelle 6.5 hindurch erstreckt, mit einem weiteren Zahnrad drehverbunden, welches mit einer ersten Motor-/Generator-Einheit 6.3 gekoppelt ist. Diese Motor-/Generator-Einheit 6.3 ist mit einer Batterie 10 verbunden, die in der 1 zu erkennen ist. Über erste Motor-/Generator-Einheit 6.3 kann somit von der Hauptantriebseinheit 5 bereitgestellte mechanische Leistung bzw. Energie in elektrische Energie umgewandelt und diese dann in die Batterie 10 eingespeist werden.
  • Das Hohlrad 6.21 ist auf der der Eintriebswelle 6.5 gegenüberliegenden Seite mit einer Austriebswelle 6.6 verbunden, die mit der Eintriebswelle 6.5 in einer Flucht liegt. Die Austriebswelle 6.6 ist am anderen Ende mit einer weiteren, zweiten, Motor-/Generator-Einheit 6.4 gekoppelt, die ihrerseits ebenfalls mit der Batterie 10 verbunden ist. Ausgangsseitig ist diese Motor-/Generator-Einheit 6.1 mit einer Zwischenwelle 1.1 gekoppelt, die sich in Fahrtrichtung erstreckt und die über ein Zahnrad mit einer sich quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Antriebswelle 1 verbunden ist, die das Antriebsdrehmoment für die Antriebskettenräder 4 bereitstellen kann.
  • Um nun das Fahrzeug zu bewegen, wird das von der Hauptantriebseinheit 5 bereitgestellte Drehmoment über die Antriebsgetriebeeinheit 6 in Anhängigkeit der äußeren Anforderungen geregelt. Die Hauptantriebseinheit 5 treibt die Eintriebswelle 6.5 an, wodurch sich der Planetenträger 6.24 und damit auch die Planetenräder 6.22 drehen. Die Übersetzung der Differentialstufe 6.1 bzw. des Planetengetriebes 6.2 lässt sich über das Sonnenrad 6.23 stufenlos regeln. Dafür kann die mit dem Sonnenrad 6.23 gekoppelte Motor-/Generator-Einheit 6.3 über die Batterie 10 angetrieben werden und das Sonnenrad 6.23 drehen. Über die Drehung des Sonnenrades 6.23 lässt sich somit die Übersetzung und damit im Grunde auch das Drehmoment bspw. die Geschwindigkeit des Hohlrades 6.21 und damit auch der Austriebswelle 6.6 regeln.
  • Wird sehr viel Antriebsleistung benötigt, bspw. um das Fahrzeug in schlammigem Untergrund einen Berg hinaufzubewegen, kann neben der über das Differentialstufe 6.1 mechanisch auf die Austriebswelle 6.5 übertragene Leistung zusätzliche Leistung aus der Batterie 10 entnommen werden. Über die zweite Motor-/Generator-Einheit 6.4 kann dafür elektrische Energie in mechanische Energie umgewandelt und diese in den Antriebsstrang eingekoppelt werden. Da die zweite Motor-/Generator-Einheit 6.4 zwischen der Austriebswelle 6.6 und der Zwischenwelle 1.1 angeordnet ist, kann sich Leistung bzw. das Drehmoment der Zwischenwelle 1.1 aus dem Drehmoment bzw. der Leistung der Austriebswelle 6.6 sowie der zusätzlich eingespeisten elektrischen Leistung aus der Batterie 10 zusammensetzen. Das Drehmoment der Zwischenwelle 1.1 und damit auch der Antriebswelle 1 kann somit größer sein als das Drehmoment der Austriebswelle 6.6. In diesem parallelen Antriebsmodus, in dem die Leistung der Hauptantriebseinheit 5 durch zusätzliche Leistung aus der Batterie 10 für eine begrenzte Zeit unterstützt wird, können insofern maximale Drehmomente an den Antriebskettenrädern 4 bereitgestellt werden.
  • Daneben ist es auch möglich, das Fahrzeug rein elektrisch über die Batterie 10 und über die zweite Motor-/Generator-Einheit 6.4 anzutreiben. In diesem Betriebsmodus dreht das Hohlrad 6.21 frei und es erfolgt kein Kraftfluss von der Hauptantriebseinheit 5 zur Austriebswelle 6.6. Die Antriebsleistung wird vielmehr alleine aus der Batterie 10 bereitgestellt und über die Motor-/Generator-Einheit 6.4 geregelt. Um die Batterie 10 gleichzeitig aufzuladen, kann die von der Hauptantriebseinheit 5 bereitgestellte Leistung über die erste Motor-/Generator-Einheit 6.3 in elektrische Energie umgewandelt und diese dann in die Batterie 10 eingespeist werden. Der Kraftfluss läuft dann von der Eintriebswelle 6.5 kommend über den Planetenträger 6.24, die Planetenräder 6.22 und das Sonnenrad 6.23 zur ersten Motor-/Generator-Einheit 6.3, von dort zur Batterie 10 und dann zur zweiten Motor-/Generator-Einheit 6.4.
  • Da die Getriebe, also die Antriebsgetriebeeinheit 6 sowie auch die Wendestufe 8, reversibel funktionieren, so dass eine Drehung der austriebsseitigen Welle zu einer Drehung der eintriebsseitigen Wellen führt, ist es auch möglich, über die erste Motor-/Generator-Einheit 6.3 die Hauptantriebseinheit 5 anzutreiben. Dies kann bspw. erforderlich sein, um die Hauptantriebseinheit 5 initial zu starten. Die erste Motor-/Generator-Einheit 6.3 entnimmt dann Energie aus der Batterie 10 und treibt über das Sonnenrad 6.24 und die Planetenräder 6.22 die Eintriebswelle 6.5 und darüber dann die Hauptantriebseinheit 5 an. Wenn die Hauptantriebseinheit 5 dann einmal läuft und Leistung bereitstellen kann, wird der Kraftfluss wieder umgekehrt.
  • Parallelgeschaltet zur Antriebsgetriebeeinheit 6 ist die Lenkgetriebeeinheit 7. Auch diese ist eintriebsseitig über eine Wendestufe 8 mit der Hauptantriebseinheit 5 gekoppelt. Die die Leistung der Hauptantriebseinheit 5 lässt sich somit auf die beiden Getriebeeinheiten 6, 7 aufteilen. Der schematische Aufbau der Lenkgetriebeeinheit 7 ist in der Darstellung der 3 zu erkennen, bei der es sich um einen vergrößerten Ausschnitt der 1 handelt. Die Lenkgetriebeeinheit 7 ist ganz ähnlich aufgebaut wie auch die Antriebsgetriebeeinheit 6, so dass die entsprechenden Bezugszeichen der beiden Getriebeeinheiten 6 und 7 analog zueinander sind. Der Aufbau der Lenkgetriebeeinheit 7 soll daher nachfolgend nur kurz beschrieben werden. Für weitergehende Erläuterungen wird auf die Beschreibung der Antriebsgetriebeeinheit 6 verwiesen.
  • Die Lenkgetriebeeinheit 7 weist ebenfalls eine Differentialstufe 7.1 mit einem Planetengetriebe 7.2 sowie zwei Motor-/Generator-Einheiten 7.3, 7.4 auf, wobei die Motor-/Generator-Einheit 7.3 als dritte und die Motor-/Generator-Einheit 7.4 als vierte die Motor-/Generator-Einheit bezeichnet wird. Die dritte Motor-/Generator-Einheiten 7.3 ist analog zur zweiten Motor-/Generator-Einheit 6.4 der Antriebsgetriebeeinheit 6 mit einer Austriebswelle und die vierte Motor-/Generator-Einheit 7.4 ist mit dem Sonnenrad 7.23 des Planetengetriebes 7.2 gekoppelt. Alle vier Motor-/Generator-Einheiten 6.3, 6.4, 7.3, 7.4 sind mit derselben Batterie 10 gekoppelt, die insofern als gemeinsamer Energiespeicher dient.
  • Bei der Austriebswelle der Lenkgetriebeeinheit 7 handelt es sich um die Nullwelle 2, über die sich das Fahrzeug lenken und um seine Hochachse drehen lässt. Da die Nullwelle 2 an ihren beiden Enden mit dem Summierungsgetriebe 3 gekoppelt ist, ist die Lenkgetriebeeinheit 7 nicht endseitig der Nullwelle 2 angeordnet, sondern diese ist im Grunde auf der Nullwelle 2 angeordnet. Die Nullwelle 2 erstreckt sich somit durch das Sonnenrad 7.23 bzw. durch die gesamte Differentialstufe 7.1 hindurch.
  • Die Eintriebswelle 7.5 erstreckt sich ebenfalls durch das Sonnenrad 7.23 hindurch, so wie dies in der Darstellung der 3 ersichtlich ist und ist dann im Grunde auf der Rückseite mit dem Planetenträger 7.24 gekoppelt, um die Planetenräder 7.22 um das Sonnenrad 7.26 bzw. im Hohlrad 7.21 zu drehen. Damit sich sowohl die Nullwelle 2 als auch die Eintriebswelle 7.5 durch das Sonnenrad 7.23 hindurch erstrecken kann, ist die Eintriebswelle 7.5 als Hohlwelle ausgestaltet und die Nullwelle 2 kann sich konzentrisch durch die Eintriebswelle 7.5 hindurch erstrecken. Die Nullwelle 2 ist mit dem Hohlrad 7.21 drehgekoppelt und kann insofern auf zwei Arten angetrieben werden.
  • Entweder wird die Nullwelle 2 über das Hohlrad 7.21 angetrieben, so dass in diesem Fall der Kraftfluss von der Hauptantriebseinheit 5 über die Differentialstufe 7.1 zur Nullwelle 2 läuft. Alternativ oder zusätzlich kann die Nullwelle auch über die dritte Motor-/Generator-Einheit 7.3 angetrieben werden, wofür diese elektrische Energie aus der Batterie 10 entnimmt und diese dann in mechanische Energie bzw. in eine Drehung der Nullwelle 2 umsetzt. Wenn sehr hohe Lenkdrehmomente erforderlich sind, bspw. um das Fahrzeug auf nachgiebigem Untergrund sehr schnell auf der Stelle zu drehen, kann neben der von der Hauptantriebseinheit 5 bereitgestellten Leistung zudem auch noch auf die Energie der Batterie 10 zurückgegriffen werden, so wie dies vorstehend im Hinblick auf die Antriebsgetriebeeinheit 6 und den seriellen Betrieb bereits beschrieben wurde.
  • Analog zur Antriebsgetriebeeinheit 6 lässt sich auch bei der Lenkgetriebeeinheit 7 die Übersetzung der Differentialstufe 7.1 über die vierte Motor-/Generator-Einheit 7.4 stufenlos einstellen, so dass insofern eine sehr präzise Drehung der Nullwelle 2 ermöglicht wird. Die vierte Motor-/Generator-Einheit 7.4 kann dafür mit Energie aus der Batterie 10 das Sonnenrad 7.23 drehen und dadurch die Übersetzung zwischen Eintriebswelle 7.5 und Nullwelle 2 regeln. Auch kann die vierte Motor-/Generator-Einheit 7.4 dazu genutzt werden, überschüssige Leistung der Hauptgetriebeeinheit 5, ggf. zusätzlich oder alternativ zur ersten Motor-/Generator-Einheit 6.3 in die Batterie 10 einzuspeisen. Durch diese Leistungspufferung über die Batterie 10 muss die Hauptantriebseinheit 5 selbst nicht oder nur sehr geringfügig geregelt werden, so dass diese möglichst im Bereich des optimalen Lastpunktes betrieben werden kann.
  • So wie dies in der Darstellung der 1 zu erkennen ist, weist das Summierungsgetriebe 3 zwei Differentialstufen 3.1 auf, die jeweils einer der beiden Antriebskettenräder 4 zu geordnet sind. Jede der beiden Differentialstufen 3.1 ist mit der Antriebswelle 1 und mit der Nullwelle 2 gekoppelt, so dass die Differentialstufen 3.1 mit einem Antriebsdrehmoment und einem Lenkdrehmoment beaufschlagt werden können. Die rechte Differentialstufe 3.1 ist auch in der Darstellung der 4 zu erkennen. Da die linke Differentialstufe 3.1 spiegelbildlich ausgestaltet ist, beziehen sich die nachfolgenden Erläuterungen entsprechend auf beide Differentialstufen 3.1.
  • Die Differentialstufe 3.1 des Summierungsgetriebes 3 ist im Wesentlichen genauso ausgestaltet wie auch die Differentialstufe 6.1 der Antriebsgetriebeeinheit 6 und die Differentialstufe 7.1 der Lenkgetriebeeinheit 7, was bei einem Vergleich der 4 mit den 2 und 3 auffällt. Auch die Differentialstufe 3.1 weist daher ein Planetengetriebe 3.2 mit einem Sonnenrad 3.24, einem Hohlrad 3.22 und mehreren Planetenrädern 3.23, die außen am Sonnenrand 3.24 und innen im Hohlrad 3.22 abwälzen. Weiterhin sind die einzelnen Planetenräder 3.23 auch über einen Planetenträger 3.25 miteinander drehbeweglich verbunden und insofern gemeinsam um eine sich durch das Sonnenrad 3.24 erstreckende Drehachse drehbar.
  • So wie dies anhand der Darstellung der 1 ersichtlich wird, erstreckt sich die Antriebswelle 1 zwischen den beiden Differentialstufen 3.1 des Summierungsgetriebes 3 und ist an ihren beiden Enden jeweils mit dem Hohlrad 3.22 der Differentialstufen 3.1 verbunden. Wenn die Antriebswelle 1 somit von der Antriebsgetriebeeinheit 6 angetrieben wird, führt dies zu einer gleichläufigen Bewegung der beiden Hohlräder 3.22.
  • Die Nullwelle ist mit den jeweiligen Sonnenrädern 3.22 der Differentialstufen 3.1 gekoppelt, so dass eine Drehung der Nullwelle 2 eine Drehung des jeweiligen Sonnenrades 3.22 bewirkt. An einem Ende der Nullwelle 2 ist jedoch eine Umkehreinheit 2.1 vorgesehen, die in der Darstellung der 1 zu erkennen ist. Bei dieser Umkehreinheit 2.1 handelt es sich um ein zusätzliches Zahnrad, welches nur auf einer Seite der Nullwelle 2 vorgesehen ist und welches insofern dazu führt, dass sich die beiden Sonnenräder 3.24 der Differentialstufe 3.1 in entgegengesetzter Richtung drehen. Durch diese entgegengesetzte Drehung werden zwar Lenkdrehmomente immer auf beiden Seiten und damit an beiden Differentialstufen 3.1 bereitgestellt, die Richtungen der Lenkdrehmomente ist jedoch einander entgegengesetzt. Insofern führt eine Drehung der Nullwelle 2 dazu, dass auf der einen Seite ein nach vorne gerichtetes Lenkdrehmoment und auf der anderen Seite ein nach hinten gerichtetes Lenkdrehmoment wirkt, wodurch sich der Lenkradius verringern lässt.
  • Wie auch die Differentialstufen 6.1, 7.1 der Antriebsgetriebeeinheit 6 und der Lenkgetriebeeinheit 7 weisen auch die Differentialstufen 3.1 der Summierungsgetriebe 3 drei Koppelstellen auf. Die Planetenräder 3.23 bzw. der Planetenträger 3.25 ist mit einer Kettenradwelle 4.1 gekoppelt, der mit dem Antriebskettenrad 4 verbunden ist. Die jeweiligen Kettenradwellen 4.1 erstrecken sich durch das Sonnenrad 3.24 und sind dann zwischen dem Sonnenrad 3.24 und der Antriebswelle 1 mit dem Planetenträger 3.25 verbunden. Insofern ist auch dieses Sonnenrad 3.24 als Hohlrad ausgestaltet. Bei beide Kettenradwellen 4.1 liegen mit der Antriebswelle 1 in einer Flucht.
  • Wenn das Fahrzeug nun geradeaus bewegt wird und keine Kurve fahren soll, muss nur die Antriebswelle 1 angetrieben werden. Die von der Hauptantriebseinheit 5 bereitgestellte und ggf. in der Batterie 10 zwischengepufferte Antriebsleistung wird dann genutzt, um die Antriebswelle 1 anzutreiben. Da sich die Nullwelle 2 nicht bewegt, stehen die Sonnenräder 3.24 der beiden Differentialstufen 3.1 still und die Planetenräder 3.23 rollen getrieben von dem Hohlrad 3.22 auf dem Sonnenrad 3.24 ab. Durch diese Bewegung werden dann entsprechend auch die beiden Kettenradwellen 4.1 gleichläufig bewegt und das Fahrzeug wird, je nach Drehrichtung, in gerader Linie nach vorne oder nach hinten bewegt.
  • Soll das Fahrzeug eine Kurve fahren, wird die Nullwelle 2 über die Lenkgetriebeeinheit 7 in Rotation versetzt, wodurch sich die beiden Sonnenräder 3.24 der Differentialstufen 3.1 in entgegengesetzter Richtung drehen. Dafür wird ein Teil der von der Hauptantriebseinheit 5 bereitgestellten Leistung abgezweigt oder die Leistung zur Drehung der Nullwelle 2 wird der Batterie 10 entnommen. Durch die Drehung der Nullwelle 2 werden die beiden Sonnenräder 3.24 in entgegengesetzter Richtung gedreht, was dazu führt, dass sich in Abhängigkeit der Drehrichtung der Nullwelle 2 eines der beiden Antriebskettenräder 4 etwas schneller und das andere etwas langsamer dreht. Durch diesen Unterschied wird entsprechend auch das Kettenfahrwerk auf der einen Seite des Fahrzeugs schneller angetrieben als auf der anderen Seite, so dass das Fahrzeug eine Kurve fährt.
  • Durch die Verzweigung bzw. die Aufteilung der Leistung der Hauptantriebseinheit 5 wahlweise auf die Antriebsgetriebeeinheit 6 und/oder die Lenkgetriebeeinheit 7 ist es möglich, die Hauptantriebsleistung in eine Drehung der Nullwelle 2 umzusetzen, wodurch das Fahrzeug auf der Stelle gedreht werden kann. Da für solche Drehungen sehr große Kräfte bzw. Drehmomente erforderlich sind, wird der Großteil der von der Hauptantriebseinheit 5 bereitgestellten Leistung über die Lenkgetriebeeinheit 7 auf die Nullwelle 2 übertragen. Gegebenenfalls kann zusätzlich auch noch Energie aus der Batterie 10 mit eingespeist werden. Da sich das Fahrzeug dabei nicht bzw. nur geringfügig nach vorne oder nach hinten bewegt, stehen die Antriebswelle 1 und damit auch die Hohlräder 3.22 der Differentialstufen 3.1 still. Die Sonnenräder 3.24 werden aufgrund der sich drehenden Nullwelle 2 und der Umkehreinheit 2.1 in entgegengesetzter Richtung gedreht und die Planetenräder 3.25 rollen dadurch auf der Innenseite des jeweiligen Hohlrades 3.22 ab und drehen die beiden Kettenradwellen 4.1 und damit auch die beiden Antriebskettenräder 4 ebenfalls in entgegengesetzter Richtung. Hierdurch wird das Fahrzeug dann auf der Stelle um seine Hochachse gedreht.
  • Gerade bei militärischen Fahrzeugen ist es oftmals erforderlich, dass sich diese sehr schnell sowohl nach vorne als auch nach hinten bewegen lassen, bspw. bei einem Sprung aus der Deckung. Beiden Getriebenheiten 6, 7 ist dafür eine Wendestufe 8 vorgeschaltet, mit der sich die Drehrichtung der jeweiligen Eintriebswellen 6.5, 7.5 ändern lässt. In der 1 sind die beiden der Hauptantriebseinheit 5 nachgeschalteten Wendestufen 8 zu erkennen und in den 5a bis 5c ist eine der Wendestufen 8 in einer vergrößerten schematischen Ansicht in verschiedenen Schaltstellungen gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen anhand der 5a bis 5c beziehen sich insofern auf beide Wendestufen 8.
  • So wie dies in der 5a zu erkennen ist, umfasst die Wendestufe 8 zunächst eine Eintriebswelle 8.1, die mit der Hauptantriebseinheit 5 gekoppelt und von dieser angetrieben wird. Die Eintriebswelle 8.1 weist ein Eintriebszahnrad 8.11 auf, welches sich zusammen mit der Eintriebswelle 8.1 dreht. Weiterhin umfasst die Wendestufe 8 eine Austriebswelle 8.2, die mit einem ersten Austriebszahnrad 8.21 und einem zweiten Austriebszahnrad 8.22 gekoppelt ist. Zwischen der Austriebswelle 8.2 und dem zweiten Austriebszahnrad 8.22 ist zudem ein Umkehrzahnrad 8.23 vorgesehen, welches eine Drehrichtungsumkehr im Vergleich zur Koppelung der Austriebswelle 8.2 mit dem ersten Austriebszahnrad 8.21 ermöglicht. Zudem weist die Wendestufe eine Schalteinheit 8.3 auf, die nach Art eines mit einer Innenverzahnung versehenen Hohlrades ausgestaltet ist und die wahlweise eine Koppelung zwischen dem Eintriebszahnrad 8.11 und dem ersten Austriebszahnrad 8.21 oder dem zweiten Austriebszahnrad 8.22 ermöglicht.
  • In der Stellung, die in der 5a dargestellt ist, befindet sich die Schalteinheit 8.3 in einer Nullstellung und ist nur mit dem Eintriebszahnrad 8.11 gekoppelt, so dass keine Drehmomentübertragung auf die Austriebswelle 8.2 stattfindet. Die Austriebswelle 8.2 dreht sich daher nicht und die Hauptantriebseinheit 5 ist insofern von der der Wendestufe 8 nachgeschalteten Getriebeeinheit 6, 7 abgekoppelt.
  • Bei der Stellung, die in der 5b dargestellt ist, wurde die Schalteinheit 8.3 in linearer Richtung verschoben, so dass diese das Eintriebszahnrad 8.11 mit dem Austriebszahnrad 8.21 koppelt und insofern eine Drehmomentübertragung von der Eintriebswelle 8.1 auf die mit der Antriebsgetriebeeinheit 6 oder der Lenkgetriebeeinheit 7 gekoppelte Austriebswelle 8.2 stattfindet. Bei der Schaltstellung gemäß 5b drehen sich die Eintriebswelle 8.1 und die Austriebswelle 8.2 dann in entgegengesetzter Richtung. Der Kraftfluss von der Eintriebswelle 8.1 zur Austriebswelle 8.2 ist in der 5b zu erkennen.
  • Wird die Schalteinheit 8.3 ausgehend von der Nullstellung in die andere Richtung bewegt, so führt dies zu einer formschlüssigen Koppelung des Eintriebszahnrades 8.11 mit dem anderen Austriebszahnrad 8.22, so wie dies in der 5c zu erkennen ist. Aufgrund des zusätzlichen Umkehrzahnrades 8.23 findet dabei eine Drehrichtungsumkehr statt, so dass sich dann die Eintriebswelle 8.1 und die Austriebswelle 8.2 in derselben Richtung drehen.
  • Die Getriebe, also die Antriebsgetriebeeinheit 6, die Lenkgetriebeeinheit 7 sowie auch das Summierungsgetriebe 3, weisen alle ähnliche Differentialstufen mit einem Planetengetriebe auf, die eine kontinuierliche Kraft- bzw. Drehmomentübertragung ermöglichen. Keines der Getriebe erfordert insofern eine lösbare Kupplung, die eine Kraftflussunterbrechung darstellen würde. Eine Synchronisierung der Schalteinheit 8.3 wahlweise mit dem ersten Austriebszahnrad 8.21 oder dem zweiten Austriebszahnrad 8.22 kann über die Antriebsgetriebeeinheit 6 bzw. die Lenkgetriebeeinheit 8 erfolgen.
  • Bezugszeichen:
    • 1
    Antriebswelle
    1.1
    Zwischenwelle
    2
    Nullwelle
    2.1
    Umkehreinheit
    3
    Summierungsgetriebe
    3.1
    Differentialstufe
    3.2
    Planetengetriebe
    3.22
    Hohlrad
    3.23
    Planetenrad
    3.24
    Sonnenrad
    3.25
    Planetenträger
    4
    Antriebskettenrad
    4.1
    Kettenradwelle
    5
    Hauptantriebseinheit
    6
    Antriebsgetriebeeinheit
    6.1
    Differentialstufe
    6.2
    Planetengetriebe
    6.21
    Hohlrad
    6.22
    Planetenrad
    6.23
    Sonnenrad
    6.24
    Planetenträger
    6.3
    Motor-/Generator-Einheit
    6.4
    Motor-/Generator-Einheit
    6.5
    Eintriebswelle
    6.6
    Austriebswelle
    7
    Lenkgetriebeeinheit
    7.1
    Differentialstufe
    7.2
    Planetengetriebe
    7.21
    Hohlrad
    7.22
    Planetenrad
    7.23
    Sonnenrad
    7.24
    Planetenträger
    7.3
    Motor-/Generator-Einheit
    7.4
    Motor-/Generator-Einheit
    7.5
    Eintriebswelle
    8
    Wendestufe
    8.1
    Eintriebswelle
    8.11
    Eintriebszahnrad
    8.2
    Austriebswelle
    8.21
    erstes Austriebszahnrad
    8.22
    zweites Austriebszahnrad
    8.23
    Umkehrzahnrad
    8.3
    Schalteinheit
    10
    Batterie
    11
    Antriebsvorrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2976247 B1 [0007]

Claims (15)

  1. Antriebsvorrichtung für ein Kettenfahrzeug, insbesondere einen Kampfpanzer, mit einer Antriebswelle (1) zum Antrieb des Fahrzeugs und einer Nullwelle (2) zum Lenken des Fahrzeugs, wobei die Antriebswelle (1) und die Nullwelle (2) über ein Summierungsgetriebe (3) gemeinsam mit zumindest einem Antriebskettenrad (4) eines Kettenfahrwerks koppelbar sind, und einer Hauptantriebseinheit (5) zum Antrieb der Antriebswelle (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptantriebseinheit (5) zum Antrieb der Nullwelle (2) über eine Lenkgetriebeeinheit (7) zusätzlich auch mit der Nullwelle (2) gekoppelt ist.
  2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptantriebseinheit (5) als Gasturbine ausgestaltet ist.
  3. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über die Lenkgetriebeeinheit (7) die auf Nullwelle (2) wirkenden Kräfte und Drehmomente stufenlos regelbar sind.
  4. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptantriebseinheit (5) zum Antrieb der Antriebswelle (2) über eine Antriebsgetriebeeinheit (6) mit der Antriebswelle (2) gekoppelt ist, wobei die Antriebsgetriebeeinheit (6) und/oder die Lenkgetriebeeinheit (7) derart ausgestaltet und eingerichtet sind, dass die Hauptantriebseinheit (5) unabhängig von der angeforderten Antriebs- und/oder Lenkleistung in einem konstanten Lastpunkt betreibbar ist.
  5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung der Hauptantriebseinheit (5) über die Antriebsgetriebeeinheit (6) und die Lenkgetriebeeinheit (7) auf die Antriebswelle (1) und/oder auf die Nullwelle (2) aufteilbar ist.
  6. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkgetriebeeinheit (7) zur Regelung der Kräfte und/oder Drehmomente eine Differentialstufe (7.1) aufweist, wobei die Differentialstufe (7.1) ein Planetengetriebe (7.2) mit einem Hohlrad (7.21), einem Sonnenrad (7.23) und mehreren über einen Planetenträger (7.24) miteinander verbundenen Planetenrädern (7.22) aufweist.
  7. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkgetriebeeinheit (7) mindestens eine, insbesondere zwei, Motor-/Generator-Einheiten (7.3, 7.4) aufweist, wobei eine der Motor-/Generator-Einheiten (7.4) mit dem Sonnenrad (7.23) und die andere Motor-/Generator-Einheit (7.3) mit dem Hohlrad (7.21) gekoppelt ist.
  8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Motor-/Generator-Einheit (7.3) mit der Nullwelle (2) gekoppelt ist.
  9. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass beide Motor-/Generator-Einheiten (7.3, 7.4) mit einer gemeinsamen Batterie (10) verbunden sind.
  10. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis der Differentialstufe (7.1) über eine Motor-/Generator-Einheit (7.4) einstellbar ist.
  11. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsgetriebeeinheit (6) wahlweise in einem seriellen oder in einem parallelen Antriebsmodus betreibbar ist, wobei die Antriebsgetriebeeinheit (6) derart eingerichtet und ausgestaltet ist, dass im seriellen Antriebsmodus elektrische Leistung von der Batterie (10) bereitgestellt und von einer Motor-/Generator-Einheit (6.4) zum Antrieb der Antriebswelle (1) in mechanische Energie umgewandelt wird und wobei die Antriebsgetriebeeinheit (6) derart eingerichtet und ausgestaltet ist, dass im parallelen Antriebsmodus Energie von der Hauptantriebseinheit (5) bereitgestellt und über eine Motor-/Generator-Einheit (6.4) zum Antrieb der Antriebswelle (1) genutzt wird, wobei über die Batterie (10) zusätzliche elektrische Antriebsleistung in die Motor-/Generator-Einheit (6.4) eingekoppelt wird.
  12. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Summierungsgetriebe (3) zwei Differentialstufen (3.1) aufweist, die jeweils einem Antriebskettenrad (4) eines Kettenfahrwerks zugeordnet sind, wobei die Differentialstufen (3.1) jeweils ein Planetengetriebe (3.12) mit einem Hohlrad (3.12), einem Sonnenrad (3.14) und mehreren über einen Planetenträger (3.15) miteinander verbundenen Planetenrädern (3.13) aufweisen.
  13. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die Hauptantriebseinheit (6) jeweils über eine Wendestufe (8) mit der Antriebsgetriebeeinheit (6) und mit der Lenkgetriebeeinheit (7) gekoppelt ist.
  14. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, die Wendestufe (8) eine Eintriebswelle (8.1), eine Austriebswelle (8.2) und eine im Kraftfluss dazwischen angeordnete Schalteinheit (8.3) aufweist, mit der die Drehrichtung der der Austriebswelle (8.2) wahlweise umschaltbar ist.
  15. Kettenfahrzeug, insbesondere Kampfpanzer, mit zwei Kettenfahrwerken, die jeweils mindestens ein Antriebskettenrad (4) aufweisen, und einer Antriebsvorrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
DE102022108892.8A 2022-04-12 2022-04-12 Antriebsvorrichtung für Kettenfahrzeug Active DE102022108892B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022108892.8A DE102022108892B4 (de) 2022-04-12 2022-04-12 Antriebsvorrichtung für Kettenfahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022108892.8A DE102022108892B4 (de) 2022-04-12 2022-04-12 Antriebsvorrichtung für Kettenfahrzeug

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102022108892A1 true DE102022108892A1 (de) 2023-10-12
DE102022108892B4 DE102022108892B4 (de) 2023-11-02

Family

ID=88094241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022108892.8A Active DE102022108892B4 (de) 2022-04-12 2022-04-12 Antriebsvorrichtung für Kettenfahrzeug

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022108892B4 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1555338A1 (de) 1966-06-20 1970-10-29 Von Fabeck Dipl Ing Wolf Stufenlose UEbersetzungsgetriebe mit Lenkwirkung
DE4313378A1 (de) 1993-04-23 1994-10-27 Renk Ag Automatisches Lastschaltgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung
EP2976247B1 (de) 2013-03-18 2017-05-10 ZF Friedrichshafen AG Antriebseinrichtung für ein kettenfahrzeug
DE102020204217A1 (de) 2020-04-01 2020-11-26 Zf Friedrichshafen Ag Hybrides Überlagerungs-Lenkgetriebe
DE102021001651A1 (de) 2021-03-29 2022-09-29 Zf Friedrichshafen Ag Elektrifiziertes Radien-Überlagerungslenkgetriebe
DE102021107419A1 (de) 2021-03-24 2022-09-29 Renk Gmbh Lenkantriebssystem eines radseitengelenkten Fahrzeugs, radseitengelenktes Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben desselben

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2412562C3 (de) 1974-03-15 1979-06-07 Zahnraederfabrik Renk Ag, 8900 Augsburg Überlagerungslenkgetriebe für Gleiskettenfahrzeuge

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1555338A1 (de) 1966-06-20 1970-10-29 Von Fabeck Dipl Ing Wolf Stufenlose UEbersetzungsgetriebe mit Lenkwirkung
DE4313378A1 (de) 1993-04-23 1994-10-27 Renk Ag Automatisches Lastschaltgetriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung
EP2976247B1 (de) 2013-03-18 2017-05-10 ZF Friedrichshafen AG Antriebseinrichtung für ein kettenfahrzeug
DE102020204217A1 (de) 2020-04-01 2020-11-26 Zf Friedrichshafen Ag Hybrides Überlagerungs-Lenkgetriebe
DE102021107419A1 (de) 2021-03-24 2022-09-29 Renk Gmbh Lenkantriebssystem eines radseitengelenkten Fahrzeugs, radseitengelenktes Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben desselben
DE102021001651A1 (de) 2021-03-29 2022-09-29 Zf Friedrichshafen Ag Elektrifiziertes Radien-Überlagerungslenkgetriebe

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022108892B4 (de) 2023-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2764280B1 (de) Leistungsverzweigungsgetriebe
EP0056032B1 (de) Antriebsaggregat mit einer antriebsmaschine und einem schwungrad
DE102005033963B4 (de) Elektrisch verstellbares Getriebe mit wahlweisem Betrieb bei festen Übersetzungsverhältnissen
DE69802069T2 (de) Kraftfahrzeugantriebseinheit
EP3209904A1 (de) Antriebsvorrichtung für ein kraftfahrzeug, kraftfahrzeug und verfahren zum betrieb eines kraftfahrzeugs
DE60318490T2 (de) Stufenloses getriebe mit leistungverzweigung und elektrischem variator
DE3728171C2 (de)
EP2253867A1 (de) Leistungsverzweigungsgetriebe
DE102009049856B4 (de) Getriebeanordnung für ein Fahrzeug und Getriebe mit der Getriebeanordnung
DE3045459A1 (de) Antriebseinrichtung fuer von mehreren energiequellen aus betreibbare arbeitsmaschinen, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
DE2853508A1 (de) Drehmomentenwandler
DE2554157C2 (de) Hybridantrieb
WO2006048126A1 (de) Getriebe für einen hybridantrieb
EP0137406A1 (de) Vorrichtung zum regelbaren Antrieb grosser Massen
WO2011082764A1 (de) Antriebsbaugruppe
DE102020203391A1 (de) Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe
DE2227718B2 (de) Stufenloses, leistungsverzeigendes hydrostatisch-mechanisches Getriebe
DE2637322A1 (de) Zusatzantrieb zum beschleunigen insbesondere von kampffahrzeugen
DE60317975T2 (de) Stufenloses Getriebe für Kraftfahrzeuge, insbesondere für landwirtschaftliche Traktoren
DE102022108892B4 (de) Antriebsvorrichtung für Kettenfahrzeug
DE102022201638B3 (de) Getriebesystem für einen Kettenfahrzeugantriebsstrang
DE102011082672A1 (de) Getriebevorrichtung mit wenigstens einem Variator zum stufenlosen Variieren einer Übersetzung und mit primärer Leistungsverzweigung
WO1990002893A1 (de) Stufenloses hydrostatisch-mechanisches verzweigungsgetriebe, insbesondere für kraftfahrzeuge
DE102022201811B3 (de) Getriebesystem für einen Kettenfahrzeugantriebsstrang
AT520944B1 (de) Drehmomentübertragungsvorrichtung, Antriebssystem und Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B60K0017342000

Ipc: B62D0011140000

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: KNDS DEUTSCHLAND GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: KRAUSS-MAFFEI WEGMANN GMBH & CO. KG, 80997 MUENCHEN, DE