DE102022204751B4

DE102022204751B4 - Achssystem, Antriebssystem und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102022204751B4
Application number: DE102022204751.6A
Authority: DE
Inventors: Samuel Willems; Matthias Reisch; Raphael Himmelsbach; Stefan Igl; Gerhard Grömmer; Martin Sagmeister; Manfred Auer; Stefan Windpassinger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2022-05-16
Filing date: 2022-05-16
Publication date: 2024-04-18
Anticipated expiration: 2042-05-17
Also published as: DE102022204751A1; WO2023222509A1

Abstract

Achssystem (100; 200; 300; 400) für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, wobei das Achssystem (100; 200; 300; 400) Folgendes aufweist:- eine elektrische Maschine (102),- zwei Radköpfe (110; 210), die mit der einen elektrischen Maschine (102) wirkverbunden sind, und- ein Achsdifferential (10), das eingangsseitig über eine Eingangswelle (14) mit der einen elektrischen Maschine (102) und ausgangsseitig über zwei Ausgangswellen (16, 18) mit den Radköpfen (110; 210) wirkverbunden ist,wobei das Achsdifferential (10) ein axial mehrstufiges Planetengetriebe mit drei Planetenradsätzen ist und eine Achsdifferentialsperre (12) aufweist,dadurch gekennzeichnet, dassdas Achsdifferential (10) ein axial mehrstufiges Planetengetriebe mit drei Planetenradsätzen mit einem ersten Planetenradsatz, einem zweiten Planetenradsatz und einem dritten Planetenradsatz ist,wobei der erste Planetenradsatz ein erstes Sonnenrad (22), das mit der Eingangswelle (14) direkt wirkverbunden ist, einen ersten Steg (24) und ein erstes Hohlrad (26) aufweist,wobei der zweite Planetenradsatz ein zweites Sonnenrad (32), das mit dem ersten Steg (24) direkt wirkverbunden ist, einen feststehenden zweiten Steg (34) und ein zweites Hohlrad (36), das mit der einen Ausgangswelle (16) direkt wirkverbunden ist, aufweist, undwobei der dritte Planetenradsatz ein drittes Sonnenrad (42), das mit dem ersten Hohlrad (26) direkt wirkverbunden ist, einen dritten Steg (44), der mit der anderen Ausgangswelle (18) direkt wirkverbunden ist, und ein drittes Hohlrad (46), das mit dem zweiten Steg (34) direkt wirkverbunden ist, aufweist, unddie Achsdifferentialsperre (12) dazu eingerichtet ist, eine direkte Wirkverbindung zwischen dem zweiten Hohlrad (36) und dem ersten Steg (24) herzustellen.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Achssystem, ein Antriebssystem und ein Fahrzeug.
Stand der Technik
DE 10 2013 215 877 A1 offenbart ein Umlaufrädergetriebe zur Verzweigung der an einem Leistungseingang anliegenden Antriebsleistung auf einen ersten und auf einen zweiten Leistungsausgang in Verbindung mit einer Reduktion der Ausgangsdrehzahl auf ein unter der Antriebsdrehzahl am Leistungseingang liegendes Drehzahlniveau.
DE 10 2019 205 747 A1 offenbart ein Getriebe, umfassend eine Eingangswelle, eine erste Ausgangswelle, eine zweite Ausgangswelle, einen ersten Planetenradsatz sowie einen mit dem ersten Planetenradsatz verbundenen zweiten Planetenradsatz.
DE 10 2013 224 383 A1 offenbart einen leistungsverzweigten Achsantrieb, wenigstens umfassend ein Hauptantriebselement, ein erstes Zusatzantriebselement, ein zweites Zusatzantriebselement, eine erste Fahrzeugachse, eine zweite Fahrzeugachse und ein Hauptgetriebe, wobei eine durch das Hauptantriebselement erzeugbare Rotationsbewegung beziehungsweise ein erzeugbares Drehmoment über eine erste Welle in das Hauptgetriebe und/oder das erste Zusatzantriebselement einleitbar ist und durch die Rotationsbewegung beziehungsweise das Drehmoment des Hauptantriebselements wenigstens die erste Fahrzeugachse über das Hauptgetriebe antreibbar ist.
DE 10 2019 209 465 A1 offenbart ein gattungsgemäßes Achssystem. Weiterer Stand der Technik findet sich in WO 2020/ 074 340 A1 und DE 10 2017 124 592 A1 .
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Achssystem für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, ein Antriebssystem mit dem Achssystem und ein Fahrzeug mit dem Antriebssystem bereitzustellen. Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem verbesserten Achssystem für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug gemäß dem Patentanspruch 1, einem Antriebssystem mit dem Achssystem gemäß dem Patentanspruch 3 und einem Fahrzeug mit dem Antriebssystem gemäß dem Patentanspruch 6.
Die Erfindung betrifft gemäß einem Aspekt ein Achssystem für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, wobei die erfindungsgemäße Ausführungsform des Achssystems Folgendes aufweist: eine elektrische Maschine, zwei Radköpfe, die mit der einen elektrischen Maschine wirkverbunden sind, und ein Achsdifferential, das eingangsseitig über eine Eingangswelle mit der einen elektrischen Maschine und ausgangsseitig über zwei Ausgangswellen mit den Radköpfen wirkverbunden ist, wobei das Achsdifferential ein axial mehrstufiges Planetengetriebe mit drei Planetenradsätzen ist und eine Achsdifferentialsperre aufweist.
Eine Wirkverbindung zweier Komponenten bedeutet, dass eine Bewegung der einen Komponente eine Bewegung der anderen Komponente bewirkt. Eine direkte Wirkverbindung zweier Komponenten bedeutet, dass beide Komponenten mit derselben Drehzahl drehen.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Achssystem ferner aufweisen: ein Hauptgetriebe mit einer Kupplung und einer Bremse, das eingangsseitig mit der einen elektrischen Maschine und ausgangsseitig mit dem Achsdifferential wirkverbunden ist, und eine Betriebsbremse, die dazu eingerichtet ist, eine Wirkverbindung zwischen dem Achsdifferential und der einen elektrischen Maschine abzubremsen.
Die Betriebsbremse kann mit der einen elektrischen Maschine direkt wirkverbunden sein. Die Betriebsbremse kann mit der Eingangswelle des Achsdifferentials direkt wirkverbunden sein. Die Betriebsbremse kann mit einem beweglichen Teil des Hauptgetriebes direkt wirkverbunden sein. Die Betriebsbremse kann mit dem Steg des Hauptgetriebes direkt wirkverbunden sein. Die Betriebsbremse kann mit dem Sonnenrad des Hauptgetriebes direkt wirkverbunden sein. Es können mehrere Betriebsbremsen mit verschiedenen Wirkverbindungen gemäß der zuvor genannten Merkmalskombinationen vorgesehen sein.
In der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Achsdifferential ein axial mehrstufiges Planetengetriebe mit drei Planetenradsätzen, wobei der erste Planetenradsatz ein erstes Sonnenrad, das mit der Eingangswelle direkt wirkverbunden ist, einen ersten Steg und ein erstes Hohlrad aufweist, wobei der zweite Planetenradsatz ein zweites Sonnenrad, das mit dem ersten Steg direkt wirkverbunden ist, einen feststehenden zweiten Steg und ein zweites Hohlrad, das mit der einen Ausgangswelle direkt wirkverbunden ist, aufweist, und wobei der dritte Planetenradsatz ein drittes Sonnenrad, das mit dem ersten Hohlrad direkt wirkverbunden ist, einen dritten Steg, der mit der anderen Ausgangswelle direkt wirkverbunden ist, und ein drittes Hohlrad, das mit dem zweiten Steg direkt wirkverbunden ist, aufweist.
In der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Achsdifferentialsperre dazu eingerichtet, eine direkte Wirkverbindung zwischen dem zweiten Hohlrad und dem ersten Steg herzustellen.
Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt ein Antriebssystem mit dem erfindungsgemäßen Achssystem, wobei zumindest ein Teil des Achssystems in einem Achssystemgehäuse integriert ist, ferner aufweisend: eine Welle, die außerhalb des Achssystemgehäuses angeordnet und dem Achssystem fremd ist, wobei in mindestens einem Zustand des Antriebssystems die Welle mit der einen elektrischen Maschine wirkverbunden ist.
Auf das Achssystemgehäuse und die eine Welle wird am Ende der detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen detailliert eingegangen.
Mit Integration ist gemeint, dass die integrierte Komponente teilweise oder vollständig axial und/oder radial innerhalb einer weiteren Komponente enthalten oder an einer solchen Komponente befestigt ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Antriebssystem ferner aufweisen: eine zweite elektrische Maschine, wobei die Welle mittels einer Wirkverbindung mit der zweiten elektrischen Maschine wirkverbunden ist, und zumindest ein Teil der Wirkverbindung zwischen der Welle und der zweiten elektrischen Maschine in dem Achssystemgehäuse integriert ist.
Das Antriebssystem kann einen Verbrennungsmotor, beispielsweise einen Dieselmotor, aufweisen. Die zweite elektrische Maschine kann mit dem Verbrennungsmotor, wirkverbunden sein. Der Verbrennungsmotor kann über eine Verbrennungsmotorkupplung mit der zweiten elektrischen Maschine wirkverbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Verbrennungsmotor mit der Welle wirkverbunden sein.
In einer weiteren Ausführungsform kann die zweite elektrische Maschine in dem Achssystemgehäuse integriert und in mindestens einem Zustand des Antriebssystems mit der einen elektrischen Maschine wirkverbunden sein. Dieser Zustand kann mittels einer Kupplung herbeigeführt werden.
Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt ein Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem, aufweisend: mindestens zwei Fahrzeugachsen, wobei eine der Fahrzeugachsen das Achssystems zum elektrischen Antreiben des Fahrzeugs aufweist.
In einer weiteren Ausführungsform kann in mindestens einem Zustand des Fahrzeugs, die eine elektrische Maschine mittels einer Wirkverbindung mit der anderen Fahrzeugachse wirkverbunden sein.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Wirkverbindung zwischen dem Achsdifferential und der einen elektrischen Maschine abzweigen.
Zu einem Aspekt der Erfindung beschriebene Ausführungsformen oder Merkmale können mit zu einem anderen Aspekt der Erfindung beschriebenen Ausführungsformen oder Merkmalen kombiniert werden.
Kurze Beschreibung der Figuren

1 zeigt ein Achsdifferential mit einer Achsdifferentialsperre.
2 zeigt ein erstes Achssystem mit einer elektrischen Maschine, einem Hauptgetriebe, einer Hilfsübersetzungsstufe, dem Achsdifferential aus 1, zwei Betriebsbremsen, zwei Endgetrieben und zwei Radköpfen.
3 zeigt ein zweites Achssystem als eine Abwandlung des Achssystems aus 1, wobei die Verwendung als Lenkachse vorgesehen ist.
4 zeigt ein drittes Achssystem als eine Abwandlung des zweiten Achssystems aus 3, wobei eine Betriebsbremse mit der Eingangswelle 14 des Achsdifferentials direkt wirkverbunden ist.
5 zeigt ein viertes Achssystem als eine Abwandlung des dritten Achssystems aus 4, wobei eine Betriebsbremse hier direkt mit der elektrischen Maschine wirkverbunden ist.
6 zeigt ein erstes Antriebssystem, umfassend: das zweite Achssystem aus 3 und eine Zapfwelle, die mit einer weiteren elektrischen Maschine wirkverbunden ist, wobei die weitere elektrische Maschine zudem mit einer Lenkpumpe und einer Getriebepumpe sowie einer Arbeitshydraulik wirkverbunden ist.
7 zeigt ein zweites Antriebssystem als Abwandlung des ersten Antriebssystems aus 6, wobei ein Dieselmotor zusätzlich zu der weiteren elektrischen Maschine mit der Zapfwelle wirkverbunden ist.
8 zeigt ein drittes Antriebssystem als Abwandlung des ersten Antriebssystems aus 6, wobei die weitere elektrische Maschine hier nur mit der Zapfwelle und der Arbeitshydraulik wirkverbunden ist, und wobei die Lenkpumpe und die Getriebepumpe mit einer eigenen zusätzlichen elektrischen Maschine wirkverbunden sind.
9 zeigt ein viertes Antriebssystem als Abwandlung des dritten Antriebssystems aus 8, wobei die weitere elektrische Maschine hier nur mit der Zapfwelle wirkverbunden ist, und wobei die Arbeitshydraulik mit einer zusätzlichen weiteren elektrischen Maschine wirkverbunden ist.
10 zeigt ein fünftes Antriebssystem als Abwandlung des vierten Antriebssystems aus 9, wobei die Wirkverbindung zwischen der weiteren elektrischen Maschine und der Zapfwelle vereinfacht ist.
11 zeigt ein sechstes Antriebssystem als Abwandlung des fünften Antriebssystems aus 9, wobei die eine elektrische Maschine und die weitere elektrische Maschine mittels einer Maschinenkupplung wirkverbindbar sind.
12 zeigt ein siebtes Antriebssystem, umfassend: das zweite Achssystem aus 3, wobei das Hauptgetriebe mit einem weiteren Achssystem wirkverbindbar ist.
13 zeigt ein achtes Antriebssystem, umfassend: das zweite Achssystem aus 3, wobei eine andere elektrische Maschine mit einem weiteren Achssystem wirkverbindbar ist, und wobei die andere elektrische Maschine und die eine elektrische Maschine wirkverbindbar sind.
14 zeigt ein neuntes Antriebssystem, umfassend: das zweite Achssystem aus 3, wobei eine andere elektrische Maschine mit einem weiteren Achssystem wirkverbunden ist, und wobei die andere elektrische Maschine und die eine elektrische Maschine wirkverbindbar sind.
15 zeigt ein zehntes Antriebssystem als Abwandlung des Antriebssystems aus 14, wobei die andere elektrische Maschine und die eine elektrische Maschine innerhalb desselben Achssystemgehäuses angeordnet sind.
16 zeigt ein elftes Antriebssystem als Abwandlung des Antriebssystems aus 15, wobei die andere elektrische Maschine über eine Vorübersetzung mit dem Hauptgetriebe und mit dem weiteren Achssystem wirkverbunden ist.
17 zeigt ein zwölftes Antriebssystem als Abwandlung des elften Antriebssystems aus 16.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
1 zeigt ein Achsdifferential 10 mit einer Achsdifferentialsperre 12. Dabei wird eine Eingangsdrehzahl, damit auch stets ein Eingangsdrehmoment, von einer Eingangswelle 14 auf eine erste Ausgangswelle 16 und eine zweite Ausgangswelle 18 verteilt. Im Normalbetrieb drehen die beiden Ausgangswellen 16, 18 mit der gleichen Drehzahl. Erhöht sich die Last an einer der beiden Ausgangswellen 16, 18, wodurch diese langsamer dreht, sorgt das Achsdifferential 10 dafür, dass die andere Ausgangswelle 18, 16 schneller dreht. Dies ist bei Kurvenfahrt eines Fahrzeugs der Fall, bei dem jede Ausgangswelle 16, 18 mit einem Rad wirkverbunden ist. Eine Wirkverbindung zweier Komponenten bedeutet, dass eine Bewegung der einen Komponente eine Bewegung der anderen Komponente bewirkt. So dreht das kurveninnere Rad, und damit die jeweils kurveninnere Ausgangswelle 16, 18, langsamer als das äußere Rad, und damit die jeweils kurvenäußere Ausgangswelle 18, 16, was den Einsatz des Achsdifferentials 10 bedingt. In land- und bauwirtschaftlichen Anwendungen (z. B. bei schwerer Zugarbeit auf dem Feld) ist es nötig, diese Achsdifferentialfunktion zu unterbinden und beide Ausgangswellen 16, 18 und die daran befestigten Räder mit identischen Drehzahlen zu betreiben. Diesem Zweck dient die Achsdifferentialsperre 12. Durch die Koppelung der beiden Ausgangswellen 16, 18 mithilfe der Achsdifferentialsperre 12 wird eine Drehzahlabweichung der beiden Ausgangswellen 16, 18 und damit die Achsdifferentialfunktion des Achsdifferentials 10 unterbunden.
Das hier gezeigte Achsdifferential 10 ist ein axial mehrstufiges Planetengetriebe und umfasst drei Planetenradsätze, die axial direkt wirkverbunden sind. Der erste Planetenradsatz umfasst ein erstes Sonnenrad 22, einen ersten Steg 24 und ein erstes Hohlrad 26. Der zweite Planetenradsatz umfasst ein zweites Sonnenrad 32, einen zweiten Steg 34 und ein zweites Hohlrad 36. Der dritte Planetenradsatz umfasst ein drittes Sonnenrad 42, einen dritten Steg 44 und ein drittes Hohlrad 46. Dabei ist die Eingangswelle 14 mit dem ersten Sonnenrad 22 direkt wirkverbunden, die erste Ausgangswelle 16 mit dem zweiten Hohlrad 36 direkt wirkverbunden und die zweite Ausgangswelle 18 mit dem dritten Steg 44 direkt wirkverbunden. Am ersten Planetenradsatz wird das von der Eingangswelle 14 ankommende Drehmoment, auch Moment genannt, aufgrund der bekannten Zusammenhänge im Planetengetriebe ungleich aufgeteilt: $T_{S o n n e} = T_{a n}$
$T_{H o h l r a d} = - i_{0} \cdot T_{a n}$
$T_{S t e g} = (i_{0} - 1) \cdot T_{a n}$
T_an = Moment an der Eingangswelle 14, T_Sonne = Moment am Sonnenrad, T_Hohlrad = Moment am Hohlrad, i₀ = Übersetzung, T_Steg = Moment am Steg
Der zweite Steg 34 kann feststehend sein. Das dritte Hohlrad 46 kann feststehend sein. Dabei kann das dritte Hohlrad 46 lediglich über eine direkte Verbindung mit dem zweiten Steg 34 feststehend sein. Die Achsdifferentialsperre 12 kann eine Kupplung sein, die ausgebildet ist, eine direkte Wirkverbindung zwischen dem zweiten Hohlrad 36 und dem dritten Steg 44 herzustellen. Durch die Wirkverbindung des zweiten Planetenradsatzes mit dem feststehenden zweiten Steg 34 ergibt sich bei entsprechender Wahl der Übersetzung des ersten Planetenradsatzes und des zweiten Planetenradsatzes ein identisches Moment an beiden Ausgangswellen 16, 18. Bei der hier gezeigten Konstruktion bestehend aus drei Planetenradsätzen ist besonders vorteilhaft, dass durch die integrierte Übersetzung leichter auf die sonst üblichen Endgetriebe zur Anpassung von Drehzahl und Drehmoment verzichtet werden kann.
Hier ist die Achsdifferentialsperre 12 als nasslaufende Lamellenkupplung ausgebildet. Es kann aber auch eine andere Kupplungsart gewählt werden. Grundsätzlich wird mit „hier“ verdeutlicht, dass auf das jeweilige Merkmal verzichtet oder das jeweilige Merkmal durch eine Alternative ersetzt werden kann.
2 zeigt ein erstes Achssystem 100 mit einer elektrischen Maschine 102, einem Hauptgetriebe 104, einer Hilfsübersetzungsstufe 105, dem Achsdifferential 10 aus 1, zwei Betriebsbremsen 106 und zwei Radköpfen 110. Dieses erste Achssystem 100 stellt eine Grundbauform dar. Die eine elektrische Maschine 102, welche alternativ als Traktionsmaschine bezeichnet werden kann, ist direkt mit dem Hauptgetriebe 104 wirkverbunden, welches hier als ein Schaltgetriebe, beispielsweise als ein Zwei-Gang-Getriebe, ausgebildet ist. Eine direkte Wirkverbindung zweier Komponenten bedeutet, dass beide Komponenten mit derselben Drehzahl drehen. Das Hauptgetriebe 104 umfasst einen Planetenradsatz, auch Planetengetriebe genannt, mit einem Sonnenrad 112, einem Steg 114 und einem Hohlrad 116. Dabei ist das Sonnenrad 112 direkt mit der einen elektrischen Maschine 102 wirkverbunden und über eine Kupplung 118 mit dem Steg 114 koppelbar, also direkt wirkverbindbar. Das Hohlrad 116 wiederum ist mittels einer Bremse 120 abbremsbar, also mit einem nachfolgend beschriebenen Achssystemgehäuse direkt wirkverbindbar.
Die Eingangswelle 14 ist direkt mit dem Steg 124 wirkverbunden. Die beiden Ausgangswellen 16, 18 sind jeweils mit einem Radkopf 110 wirkverbunden, hier direkt wirkverbunden.
Dabei kann die jeweilige Betriebsbremse 106 direkt mit der jeweiligen Ausgangswelle 18 wirkverbunden sein. Die Betriebsbremse 106 ist hier als Scheibenbremse vorgesehen, kann aber alternativ eine Mehrlamellenbremse sein. Hierbei weisen jedoch trockenlaufende Scheibenbremsen Wirkungsgradvorteile auf.
Eine Integration des beschriebenen Achssystems 100 in einen vorhandenen Bauraum einer Fahrzeugachse, beispielsweise einer Fahrzeughinterachse, einer Fahrzeugvorderachse, oder einer Fahrzeughinterachse und einer Fahrzeugvorderachse, kann zusätzliche Bauraumkapazitäten innerhalb des Fahrzeugs schaffen. Mit Integration ist gemeint, dass die integrierte Komponente teilweise oder vollständig axial und/oder radial innerhalb einer weiteren Komponente enthalten oder an einer solchen Komponente befestigt ist. Besonders vorteilhaft stellt sich hierbei die Verwendung von Achssystemen, welche alternativ als Radsätze bezeichnet werden können, mit integriertem Differential dar, wie beispielsweise die hier beschriebenen Achssysteme. Dadurch wird zusätzlich zur Funktion „Drehzahl und Drehmoment ändern“ die Funktion „Drehmoment aufteilen“ mit wenigen Komponenten abgebildet. Zur Darstellung verschiedener Gänge können zusätzliche Gangstufen (nicht zwingend, aber idealerweise) in Planetenbauweise integriert werden. Besonders hervorzuheben ist, dass bei geeigneter Wahl der Übersetzungen des Achssystems bzw. Radsatzes weitere Komponenten eingespart werden können, beispielsweise die bei Land- und Baumaschinenachsen üblichen Endgetriebe.
3 zeigt ein zweites Achssystem 200 als eine Abwandlung des ersten Achssystems 100 aus 1, wobei die Verwendung als Lenkachse vorgesehen ist.
4 zeigt ein drittes Achssystem 300 als eine Abwandlung des zweiten Achssystems 200 aus 3, wobei eine Betriebsbremse 306 mit der Eingangswelle 14 des Achsdifferentials 10 direkt wirkverbunden ist. Dieses Achssystem 300 ist hier dazu eingerichtet, die Eingangswelle 14 des Achsdifferentials 10 direkt abzubremsen. Dadurch können die Ausgangswellen 16, 18 indirekt über das Achsdifferential 10 abgebremst werden.
5 zeigt ein viertes Achssystem 400 als eine Abwandlung des dritten Achssystems 300 aus 4, wobei eine Betriebsbremse 406 hier direkt mit der einen elektrischen Maschine 102 wirkverbunden ist. Dieses Achssystem 400 ist hier dazu eingerichtet, das Sonnenrad 112, welches auch als Hauptgetriebeeingang bezeichnet werden kann, direkt abzubremsen. Gleichzeitig ist es hier aufgrund der direkten Verbindung zwischen der einen elektrischen Maschine 102 und dem Sonnenrad 112 des Hauptgetriebes 104 möglich, die eine elektrische Maschine 102 direkt abzubremsen. Auch dadurch können, wie bereits in der 4 gezeigt, die Ausgangswellen 16, 18 indirekt abgebremst werden. Die Möglichkeit, die eine elektrische Maschine 102 als Generator mit entsprechender Bremsfunktion zu verwenden ist außerdem in der gesamten Offenbarung optional vorgesehen.
Somit können zahlreiche Anordnungen einer Betriebsbremse vorgesehen sein. Die Betriebsbremse 406 kann mit der einen elektrischen Maschine 102 direkt wirkverbunden sein. Die Betriebsbremse 306 kann mit der Eingangswelle 14 des Achsdifferentials 10 direkt wirkverbunden sein. Die Betriebsbremse 306, 406 kann mit einem beweglichen Teil des Hauptgetriebes 104 direkt wirkverbunden sein. Die Betriebsbremse 306 kann mit dem Steg 114 des Hauptgetriebes 104 direkt wirkverbunden sein. Die Betriebsbremse 406 kann mit dem Sonnenrad 112 des Hauptgetriebes 104 direkt wirkverbunden sein. Es können mehrere Betriebsbremsen mit verschiedenen Wirkverbindungen gemäß der zuvor genannten Merkmalskombinationen vorgesehen sein.
6 zeigt ein erstes Antriebssystem 500, umfassend: das zweite Achssystem 200 aus 3 und eine Zapfwelle 510, die über ein Zapfwellengetriebe 512, welches hier beispielhaft als ein Schaltgetriebe, beispielsweise als ein Zwei-Gang-Getriebe, ausgebildet ist, und eine Zapfwellenkupplung 514 mit einer weiteren elektrischen Maschine 520 wirkverbindbar ist, wobei die weitere elektrische Maschine 520 zudem mit einer Lenkpumpe 530 und einer Getriebepumpe 540 sowie einer Arbeitshydraulik 550 wirkverbunden ist. Diese weitere elektrische Maschine 520 betreibt in der hier gezeigten Variante die Getriebepumpe 540 und die Lenkpumpe 530 sowie die Arbeitshydraulik 550, beispielsweise in einem Übersetzungsverhältnis von 1:1. Dabei sind hier die Lenkpumpe 530 und die Getriebepumpe 540 in Reihe wirkverbunden und zusammen parallel mit der weiteren elektrischen Maschine 520 und der Arbeitshydraulik 550 wirkverbunden. Die weitere elektrische Maschine 520 ist hier direkt mit der Zapfwellenkupplung 514 verbunden, wohingegen die Arbeitshydraulik 550 sowie die in Reihe wirkverbundenen Lenkpumpe 530 und die Getriebepumpe 540 indirekt mittels einer Zahnradverbindung, beispielsweise in einem Übersetzungsverhältnis von 1:1, mit der Zapfwellenkupplung 514 auf der Seite der weiteren elektrischen Maschine 520 wirkverbunden sind. Bei der Zahnradverbindung kann es sich wie hier grundsätzlich um eine Stirnradverbindung handeln. Anstelle des Zapfwellengetriebes 512 kann hier jedoch auch auf eine Festübersetzung zurückgegriffen werden, was zusätzliche Kosten spart. Die hier im Vergleich zur 3 zusätzlich dargestellten Komponenten befinden sich räumlich gesehen bei einem Fahrzeug über den Komponenten des zweiten Achssystems 200. Hier ist die Zapfwelle 510 in einem vorhandenen Bauraum einer Fahrzeugachse, beispielsweise einer Fahrzeughinterachse, integriert, wodurch zusätzliche Bauraumkapazitäten innerhalb des Fahrzeugs geschaffen werden können.
7 zeigt ein zweites Antriebssystem 600 als Abwandlung des ersten Antriebssystems 500 aus 6, wobei ein als Dieselmotor ausgebildeter Verbrennungsmotor 620 zusätzlich zu der weiteren elektrischen Maschine 520 mit der Zapfwelle 510 wirkverbunden ist. Der Verbrennungsmotor 620 ist über eine Verbrennungsmotorkupplung 630 hier direkt mit der Zapfwellenkupplung 514 verbunden, wohingegen die weiteren elektrische Maschine 520, die Arbeitshydraulik 550 sowie die in Reihe wirkverbundenen Lenkpumpe 530 und Getriebepumpe 540 indirekt mittels einer Zahnradverbindung, beispielsweise in einem Übersetzungsverhältnis von 1:1, auf der Seite des Verbrennungsmotors 620 mit der Zapfwellenkupplung 514 wirkverbunden sind. Beispielsweise besteht diese indirekte Wirkverbindung, wie hier gezeigt, mit einer Welle, die die Verbrennungsmotorkupplung 630 mit der Zapfwellenkupplung 514 verbindet.
Bei dieser dieselelektrischen Variante, fungiert die weitere elektrische Maschine 520 hier als Generator, der über einen elektrischen Zwischenkreis und optional eine nicht gezeigte Batterie elektrische Leistung an die eine elektrische Maschine 102 überträgt. Bei geladener Batterie ist auch ein batterieelektrischer Betriebsmodus realisierbar, sofern der Verbrennungsmotor 620 durch die Verbrennungsmotorkupplung 630 getrennt ist. Ein solches Antriebssystem kann den Verbrennungsmotorbetrieb in einem optimalen Betriebsbereich ermöglichen. Gleichzeitig kann ein damit ausgestattetes Fahrzeug (in Abhängigkeit des Batterieladezustands einer Fahrzeugbatterie) emissionsfrei betrieben werden und im Stand bei ausreichender Batterieladung der Verbrennungsmotor 620 abgeschaltet werden, da die Antriebssystemversorgung über die Lenkpumpe 530 und die Getriebepumpe 540 gewährleistet ist, indem diese über die weitere elektrische Maschine 520 angetrieben werden. Auch die folgenden Abwandlungen sind als dieselelektrische Varianten in entsprechender Weise optional vorgesehen.
8 zeigt ein drittes Antriebssystem 700 als Abwandlung des ersten Antriebssystems 500 aus 6, wobei die weitere elektrische Maschine 520 hier nur mit der Zapfwelle 510 und der Arbeitshydraulik 550 wirkverbunden ist, und wobei die Lenkpumpe 530 und die Getriebepumpe 540 mit einer eigenen zusätzlichen elektrischen Maschine 720 wirkverbunden sind. Hierbei ist die zusätzliche elektrische Maschine 720 kompakter als die weitere elektrische Maschine 520. Zudem kann durch diese Trennung der Wirkungsgrad erhöht werden, wenn weder die Zapfwelle 510 noch die Arbeitshydraulik 550 in Betrieb ist, zum anderen ergibt sich durch den hier gezeigten Verzicht auf die Zahnradverbindung der in Reihe wirkverbundenen Lenkpumpe 530 und Getriebepumpe 540 eine erhöhte Flexibilität in der Komponentenanordnung.
9 zeigt ein viertes Antriebssystem 800 als Abwandlung des dritten Antriebssystems 700 aus 8, wobei die weitere elektrische Maschine 520 hier nur mit der Zapfwelle 510 wirkverbunden ist, und wobei die Arbeitshydraulik 550 mit einer zusätzlichen weiteren elektrischen Maschine 820 wirkverbunden ist. So betreibt die zusätzliche elektrische Maschine 720 lediglich die in Reihe wirkverbundenen Lenkpumpe 530 und Getriebepumpe 540. Die zusätzliche weitere elektrische Maschine 820 betreibt lediglich die Arbeitshydraulik 550. Schließlich betreibt die weitere elektrische Maschine 520 lediglich die Zapfwelle 510. Dabei kann „lediglich“ als „nur“ oder „ausschließlich“ verstanden werden.
10 zeigt ein fünftes Antriebssystem 900 als Abwandlung des vierten Antriebssystems 800 aus 9, wobei die Wirkverbindung zwischen der weiteren elektrischen Maschine 520 und der Zapfwelle 510 vereinfacht ist. Dabei sind anstelle des als Schaltgetriebe ausgebildeten Zapfwellengetriebes 512 zwei Stirnradstufen 912 vorgesehen, eine näher an der weiteren elektrischen Maschine 520 und eine näher an der Zapfwelle 510. Dabei kann auf diejenige Stirnradstufe verzichtet werden, die sich näher an der weiteren elektrischen Maschine 520 befindet, sodass lediglich eine Stirnradstufe vorgesehen ist.
11 zeigt ein sechstes Antriebssystem 1000 als Abwandlung des fünften Antriebssystems 900 aus 9, wobei die eine elektrische Maschine 102 und die weitere elektrische Maschine 520 mittels einer Maschinenkupplung 1030 wirkverbindbar sind. Dabei ist hier eine Kegelradstufe gefolgt von einer Stirnradstufe vorgesehen, um bei geschlossener Maschinenkupplung 1030 eine Wirkverbindung zwischen der weiteren elektrischen Maschine 520 und der einen elektrischen Maschine 102 mittels des Hauptgetriebes 104, beispielsweise wie hier mittels des Sonnenrads 112, herzustellen.
So kann, wenn die Zapfwelle 510 nicht in Betrieb ist, Leistung von der weiteren elektrischen Maschine 520 zu der einen elektrischen Maschine 102 fließen. Der größere Vorteil jedoch besteht in der Reduzierung der Anforderungen an die weitere elektrische Maschine 520. Im Fahrbetrieb eines Fahrzeugs wird in der Regel nicht die gesamte Systemleistung an der Zapfwelle 510 benötigt, da sonst für den Fahrantrieb keinerlei Leistung mehr zur Verfügung stünde. Im Stillstand jedoch gibt es einige Applikationen, bei welchen die gesamte Leistung an der Zapfwelle 510 benötigt wird. Hierzu kann dann die Maschinenkupplung 1030 geschlossen werden. Somit kann die eine elektrische Maschine 102 die weitere elektrische Maschine 520 unterstützen. Die weitere elektrische Maschine 520 kann dadurch kleiner als die eine elektrische Maschine 102 dimensioniert werden.
12 zeigt ein siebtes Antriebssystem 1100, umfassend: das zweite Achssystem 200 aus 3, wobei das Hauptgetriebe 104 mit einem weiteren Achssystem wirkverbindbar ist. Diese Wirkverbindung ist mittels einer als Allradkupplung ausgebildeten Achskupplung 1130 vorgesehen. So kann das angetriebene zweite Achssystem 200, beispielsweise einer Fahrzeughinterachse, mit einem nicht angetriebenen Achssystem, beispielsweise einer Fahrzeugvorderachse, wirkverbindbar sein. Dabei ist hier eine Kegelradstufe gefolgt von einer Stirnradstufe vorgesehen, um bei geschlossener Achskupplung 1130 eine Wirkverbindung zwischen dem nicht angetriebenen Achssystem und dem zweiten Achssystem 200 mittels des Hauptgetriebes 104, beispielsweise mittels des Stegs 114, herzustellen. Auf diese Weise kann ein ungeregelter Allradantrieb mit nur einer angetriebenen Fahrzeugachse, beispielsweise einer Fahrzeughinterachse, und einer weiteren Fahrzeugachse, beispielsweise einer Fahrzeugvorderachse, realisiert werden.
Auch eine Kombination der in den 6 (bzw. 8) und 12 dargestellten Antriebssysteme 500 (bzw. 700) und 1100 ist vorgesehen. Dies ermöglicht zusätzlich die Koppelung der in der jeweiligen Fahrzeugachse integrierten einen elektrischen Maschine 102 an die Zapfwelle 510. Dadurch kann diese kleiner dimensioniert werden.
13 zeigt ein achtes Antriebssystem 1200, umfassend: das zweite Achssystem 200 aus 3, wobei eine andere elektrische Maschine 1202 mit einem weiteren Achssystem wirkverbindbar ist, und wobei die andere elektrische Maschine 1202 und die eine elektrische Maschine 102 wirkverbindbar sind. Zu diesem Zweck ist die andere elektrische Maschine 1202 hier in einen vorhandenen Bauraum einer Fahrzeugachse, beispielsweise einer Fahrzeughinterachse, integriert. Mit anderen Worten, die eine elektrische Maschine 102 und die andere elektrische Maschine 1202 sind innerhalb desselben Achssystemgehäuses 1203 angeordnet, welches hier wie alle anderen Komponenten der Offenbarung auch schematisch dargestellt ist. Die andere elektrische Maschine 1202, welche alternativ als Traktionsmaschine bezeichnet werden kann, ist direkt mit einem Nebengetriebe 1204 wirkverbunden, welches hier als ein Schaltgetriebe, beispielsweise als ein Zwei-Gang-Getriebe, ausgebildet ist. Das Nebengetriebe 1204 umfasst ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad 1212, einem Steg 1214 und einem Hohlrad 1216. Dabei ist das Sonnenrad 1212 direkt mit der anderen elektrischen Maschine 1202 wirkverbunden und über eine Kupplung 1218 mit dem Steg 1214 koppelbar. Das Hohlrad 1216 wiederum ist mittels einer Bremse 1220 abbremsbar. Ferner ist der Steg 1214 einerseits über eine Maschinenkupplung 1228 mit der einen elektrischen Maschine 102 wirkverbindbar, andererseits ist der Steg 1214 mit einem weiteren Achssystem mittels einer als Allradkupplung ausgebildeten Achskupplung 1230 wirkverbindbar. So kann das angetriebene zweite Achssystem 200, beispielsweise einer Fahrzeughinterachse, mit einem nicht angetriebenen Achssystem, beispielsweise einer Fahrzeugvorderachse, wirkverbindbar sein. Dabei ist hier lediglich eine Kegelradstufe vorgesehen, um bei geschlossener Achskupplung 1230 eine Wirkverbindung zwischen dem nicht angetriebenen Achssystem und dem zweiten Achssystem 200 sowie dem Nebengetriebe 1204, beispielsweise dem Steg 1214, herzustellen.
Falls also zusätzlich zum starren Allradantrieb aus 12 auch eine variable Ansteuerung einer weiteren Fahrzeugachse, beispielsweise einer Fahrzeugvorderachse, möglich sein soll, kann das in 13 gezeigte achte Antriebssystem 1200 vorgesehen werden. Hierbei ist die rechts gezeigte andere elektrische Maschine 1202 für den Fahrzeugvorderachsantrieb verantwortlich, während die links gezeigte eine elektrische Maschine 102 den Fahrzeughinterachsantrieb verantwortet. Die Maschinenkupplung 1228 bietet die Möglichkeit, die gesamte Antriebsleistung entweder nur an die Fahrzeughinterachse oder nur an die Fahrzeugvorderachse zu leiten oder auch einen starren Allradantrieb zu generieren. Ist die Maschinenkupplung 1228 geöffnet, kann der Vorlauf an der Fahrzeugvorderachse unabhängig von den Drehzahlen der Fahrzeughinterachse geregelt werden. Durch das dargestellte Nebengetriebe 1204, welches hier als ein Schaltgetriebe, beispielsweise als ein Zwei-Gang-Getriebe, ausgebildet ist, an der anderen elektrischen Maschine 1202 ist ein regelbarer Allradantrieb über alle Geschwindigkeitsbereiche möglich. Ist dieser nur bei geringeren Geschwindigkeiten erforderlich, kann hier auf das Nebengetriebe 1204 verzichtet werden. Gleichzeitig bietet die Koppelung über die Maschinenkupplung 1228 die Möglichkeit, die eine elektrische Maschine 102 kleiner zu dimensionieren, da über die Maschinenkupplung 1228 die volle Systemleistung zur Verfügung gestellt werden kann.
14 zeigt ein neuntes Antriebssystem 1300, umfassend: das zweite Achssystem 200 aus 3, wobei eine andere elektrische Maschine 1302 mit einem weiteren Achssystem wirkverbunden ist, und wobei die andere elektrische Maschine 1302 und die eine elektrische Maschine 102 wirkverbindbar sind. Ein Überlagerungsgetriebe 1304 stellt eine Wirkverbindung zwischen der anderen elektrischen Maschine 1302 und sowohl dem Hauptgetriebe 104 als auch dem weiteren Achssystem her. Zu diesem Zweck ist das Überlagerungsgetriebe 1304 hier als Planetengetriebe mit einem Sonnenrad 1312, einem Steg 1314 und einem Hohlrad 1316 ausgebildet. Das Sonnenrad 1312 ist über eine Stirnradstufe mit der anderen elektrischen Maschine 1302 wirkverbunden und dabei mittels einer Maschinenbremse 1306, welche an einer Position zwischen der anderen elektrischen Maschine 1302 und dem Überlagerungsgetriebe 1304 wirkverbunden ist, abbremsbar. Somit dient diese Maschinenbremse 1306 auch der Abbremsung der anderen elektrischen Maschine 1302. Der Steg 1314 ist über eine Kegelradstufe 1318 mit dem weiteren Achssystem wirkverbunden. Das Hohlrad 1316 ist mit dem Steg 114 des Hauptgetriebes 104 wirkverbunden. So kann bei einem starren Allradantrieb das Sonnenrad 1312 des Überlagerungsgetriebes 1304 mittels der Maschinenbremse 1306 festgestellt werden. Somit steht auch die andere elektrische Maschine 1302. Soll ein geregelter Vorlauf vorhanden sein, muss die andere elektrische Maschine 1302 nur sehr geringe Drehmomente an dem Sonnenrad 1312 des Überlagerungsgetriebes 1304 stellen. Daher kann die andere elektrische Maschine 1302 äußerst kompakt ausgeführt werden. Je nach Bauraumsituation kann die andere elektrische Maschine 1302 entweder außen am Achssystemgehäuse befestigt oder wie die eine elektrische Maschine 102 innerhalb des Achssystemgehäuses angeordnet sein.
15 zeigt ein zehntes Antriebssystem 1400 als Abwandlung des Antriebssystems aus 14, wobei die andere elektrische Maschine 1402 und die eine elektrische Maschine 102 innerhalb desselben Achssystemgehäuses angeordnet sind. Außerdem ist das Überlagerungsgetriebe 1304 ebenfalls in dem Achssystemgehäuse integriert und eine an die gezeigte Konstruktion angepasste Kegelradstufe 1418 vorgesehen. Für das Achssystemgehäuse wird auf die schematische Darstellung des Achssystemgehäuses in 13 verwiesen.
16 zeigt ein elftes Antriebssystem 1500 als Abwandlung des Antriebssystems 1400 aus 15, wobei die andere elektrische Maschine 1402 über eine Vorübersetzung 1504 mit dem Hauptgetriebe 104 und mit dem weiteren Achssystem wirkverbunden ist. Dabei ist die andere elektrische Maschine 1402 kleiner als die eine elektrische Maschine 102. Die Vorübersetzung 1504, welche eine Wirkverbindung zwischen der anderen elektrischen Maschine 1504 und dem Überlagerungsgetriebe 1304, optional auch der Maschinenbremse 1306, darstellt, hebt das Drehzahlniveau der anderen elektrischen Maschine 1402, wodurch sich zusätzlich die benötigten Drehmomente an der anderen elektrischen Maschine 1402 reduzieren.
17 zeigt ein zwölftes Antriebssystem 1600 als Abwandlung des elften Antriebssystems 1500 aus 16. Hier ist der Steg 1314 des Überlagerungsgetriebes 1304 indirekt mit der Kegelradstufe 1618 wirkverbunden, indem eine Stirnradstufe 1619 dazwischen angeordnet, so dass das Überlagerungsgetriebe 1304 über die Stirnradstufe 1619 und die Kegelradstufe 1618 mit dem weiteren Achssystem wirkverbunden ist. Die derart angeordnete Stirnradstufe 1619 ist hilfreich, sollte bauraumbedingt ein größerer Achsabstand im Bereich der Kegelradstufe 1618 benötigt werden.
In Anbetracht der Offenbarung wird nachfolgend detailliert auf das Achssystemgehäuse und eine Welle, die außerhalb des Achssystemgehäuses angeordnet sein soll, eingegangen.
Das Achssystemgehäuse kann die eine elektrische Maschine 102 und das Hauptgetriebe 104 umfassen. Das Achssystemgehäuse kann das Achsdifferential 10 umfassen. Das Achssystemgehäuse kann mindestens eine der offenbarten Betriebsbremsen 106, 306, 406 umfassen. Das Achssystemgehäuse kann die weitere elektrische Maschine 520 umfassen. Das Achssystemgehäuse kann die Maschinenkupplung 1030 umfassen. Das Achssystemgehäuse kann die Achskupplung 1130 umfassen. Das Achssystemgehäuse kann das Nebengetriebe 1204 umfassen. Das Achssystemgehäuse kann das Überlagerungsgetriebe 1304 umfassen. Das Achssystemgehäuse kann die Maschinenbremse 1306 umfassen. Das Achssystemgehäuse kann die andere elektrische Maschine 1202, 1302, 1402 umfassen. Das Achssystemgehäuse kann die Vorübersetzung 1504 umfassen. Das Achssystemgehäuse kann außerdem zusätzlich jede Komponente, die mit einer der zuvor genannten Komponenten in direkter Wirkverbindung steht, umfassen.
Die Welle kann beispielsweise die Zapfwelle 510 sein. Alternativ kann die Welle eine Welle sein, die mit mindestens einer der folgenden Komponenten direkt wirkverbunden ist: der Lenkpumpe 530, der Getriebepumpe 540, der Arbeitshydraulik 550, der weiteren elektrischen Maschine 520, der zusätzlichen elektrischen Maschine 720, der zusätzlichen weiteren elektrischen Maschine 820, der anderen elektrischen Maschine 1202, eines weiteren Achssystems, einer Fahrzeugvorrichtung etc.
Bezugszeichenliste

10: Achsdifferential
12: Achsdifferentialsperre
14: Eingangswelle des Achsdifferentials
16: erste Ausgangswelle des Achsdifferentials
18: zweite Ausgangswelle des Achsdifferentials
22: erstes Sonnenrad des Achsdifferentials
24: erster Steg des Achsdifferentials
26: erstes Hohlrad des Achsdifferentials
32: zweites Sonnenrad des Achsdifferentials
34: zweiter Steg des Achsdifferentials
36: zweites Hohlrad des Achsdifferentials
42: drittes Sonnenrad des Achsdifferentials
44: dritter Steg des Achsdifferentials
46: drittes Hohlrad des Achsdifferentials
100: erstes Achssystem
102: elektrische Maschine
104: Hauptgetriebe
106: Betriebsbremse
110: Radkopf
112: Sonnenrad des Hauptgetriebes
114: Steg des Hauptgetriebes
116: Hohlrad des Hauptgetriebes
118: Kupplung des Hauptgetriebes
120: Bremse des Hauptgetriebes
200: zweites Achssystem
208: Endgetriebe
210: Radkopf
300: drittes Achssystem
306: Betriebsbremse
400: viertes Achssystem
406: Betriebsbremse
500: erstes Antriebssystem
510: Zapfwelle
512: Zapfwellengetriebe
514: Zapfwellenkupplung
520: weitere elektrische Maschine
530: Lenkpumpe
540: Getriebepumpe
550: Arbeitshydraulik
600: zweites Antriebssystem
620: Verbrennungsmotor
630: Verbrennungsmotorkupplung
700: drittes Antriebssystem
720: zusätzliche elektrische Maschine
800: viertes Antriebssystem
820: zusätzliche weitere elektrische Maschine
900: fünftes Antriebssystem
912: Stirnradstufe
1000: sechstes Antriebssystem
1030: Maschinenkupplung
1100: siebtes Antriebssystem
1130: Achskupplung
1200: achtes Antriebssystem
1202: andere elektrische Maschine
1203: Achssystemgehäuse
1204: Nebengetriebe
1212: Sonnenrad des Nebengetriebes
1214: Steg des Nebengetriebes
1216: Hohlrad des Nebengetriebes
1218: Kupplung des Nebengetriebes
1220: Bremse des Nebengetriebes
1228: Maschinenkupplung
1230: Achskupplung
1300: neuntes Antriebssystem
1302: andere elektrische Maschine
1304: Überlagerungsgetriebe
1306: Maschinenbremse
1312: Sonnenrad des Überlagerungsgetriebes
1314: Steg des Überlagerungsgetriebes
1316: Hohlrad des Überlagerungsgetriebes
1318: Kegelradstufe
1400: zehntes Antriebssystem
1402: andere elektrische Maschine
1418: Kegelradstufe
1500: elftes Antriebssystem
1504: Vorübersetzung
1600: zwölftes Antriebssystem
1618: Kegelradstufe
1619: Stirnradstufe

Claims

Achssystem (100; 200; 300; 400) für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, wobei das Achssystem (100; 200; 300; 400) Folgendes aufweist: - eine elektrische Maschine (102), - zwei Radköpfe (110; 210), die mit der einen elektrischen Maschine (102) wirkverbunden sind, und - ein Achsdifferential (10), das eingangsseitig über eine Eingangswelle (14) mit der einen elektrischen Maschine (102) und ausgangsseitig über zwei Ausgangswellen (16, 18) mit den Radköpfen (110; 210) wirkverbunden ist, wobei das Achsdifferential (10) ein axial mehrstufiges Planetengetriebe mit drei Planetenradsätzen ist und eine Achsdifferentialsperre (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Achsdifferential (10) ein axial mehrstufiges Planetengetriebe mit drei Planetenradsätzen mit einem ersten Planetenradsatz, einem zweiten Planetenradsatz und einem dritten Planetenradsatz ist, wobei der erste Planetenradsatz ein erstes Sonnenrad (22), das mit der Eingangswelle (14) direkt wirkverbunden ist, einen ersten Steg (24) und ein erstes Hohlrad (26) aufweist, wobei der zweite Planetenradsatz ein zweites Sonnenrad (32), das mit dem ersten Steg (24) direkt wirkverbunden ist, einen feststehenden zweiten Steg (34) und ein zweites Hohlrad (36), das mit der einen Ausgangswelle (16) direkt wirkverbunden ist, aufweist, und wobei der dritte Planetenradsatz ein drittes Sonnenrad (42), das mit dem ersten Hohlrad (26) direkt wirkverbunden ist, einen dritten Steg (44), der mit der anderen Ausgangswelle (18) direkt wirkverbunden ist, und ein drittes Hohlrad (46), das mit dem zweiten Steg (34) direkt wirkverbunden ist, aufweist, und die Achsdifferentialsperre (12) dazu eingerichtet ist, eine direkte Wirkverbindung zwischen dem zweiten Hohlrad (36) und dem ersten Steg (24) herzustellen.
Achssystem (300; 400) nach Anspruch 1, ferner aufweisend: - ein Hauptgetriebe (104) mit einer Kupplung (118) und einer Bremse (120), das eingangsseitig mit der einen elektrischen Maschine (102) und ausgangsseitig mit dem Achsdifferential (10) wirkverbunden ist, und - eine Betriebsbremse (306; 406), die dazu eingerichtet ist, eine Wirkverbindung zwischen dem Achsdifferential (10) und der einen elektrischen Maschine (102) abzubremsen.
Antriebssystem (1000; 1200; 1300; 1400; 1500; 1600) mit einem Achssystem (100; 200; 300; 400) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei zumindest ein Teil des Achssystems (100; 200; 300; 400) in einem Achssystemgehäuse integriert ist, ferner aufweisend: - eine Welle (510), die außerhalb des Achssystemgehäuses angeordnet und dem Achssystem (100; 200; 300; 400) fremd ist, wobei in mindestens einem Zustand des Antriebssystems (500; 600; 700; 800; 900; 1000; 1200; 1300; 1400; 1500; 1600) die Welle (510) mit der einen elektrischen Maschine (102) wirkverbunden ist.
Antriebssystem (500; 1000; 1200; 1300; 1400; 1500; 1600) nach Anspruch 3, ferner aufweisend: - eine zweite elektrische Maschine (520; 1202; 1302; 1402), wobei die Welle (510) mittels einer Wirkverbindung mit der zweiten elektrischen Maschine (520; 1202; 1302; 1402) wirkverbunden ist, und zumindest ein Teil der Wirkverbindung zwischen der Welle (510) und der zweiten elektrischen Maschine (520; 1202; 1302; 1402) in dem Achssystemgehäuse intergiert ist.
Antriebssystem (1200; 1400; 1500; 1600) nach Anspruch 4, wobei die zweite elektrische Maschine (1202; 1402) in dem Achssystemgehäuse intergiert und in mindestens einem Zustand des Antriebssystems (1200; 1400; 1500; 1600) mit der einen elektrischen Maschine (102) wirkverbunden ist.
Fahrzeug mit einem Antriebssystem (500; 600; 700; 800; 900; 1000; 1200; 1300; 1400; 1500; 1600) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, aufweisend: - mindestens zwei Fahrzeugachsen, wobei eine der Fahrzeugachsen das Achssystems (100; 200; 300; 400) zum elektrischen Antreiben des Fahrzeugs aufweist.
Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei in mindestens einem Zustand des Fahrzeugs, die eine elektrische Maschine (102) mittels einer Wirkverbindung mit der anderen Fahrzeugachse wirkverbunden ist.
Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei die Wirkverbindung zwischen dem Achsdifferential (10) und der einen elektrischen Maschine (102) abzweigt.