WO2013083220A1 - Antriebsstrang eines rein elektrisch allradbetreibbaren kraftfahrzeuges - Google Patents

Antriebsstrang eines rein elektrisch allradbetreibbaren kraftfahrzeuges Download PDF

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drive train
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Daniel Knoblauch
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Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to a drive train of a purely electrically allradbetreibbaren motor vehicle, having a first and a second axis and two arranged in the direction of travel of the motor vehicle electric machines, wherein the first axis is driven by means of the electric machines via a transmission.
  • Such a drive train which is used for an electrically driven Erdschulsterrorism or for an agricultural vehicle with four-wheel drive, is known from DE 600 13 340 T2.
  • This drive train has two electric machines, which are arranged in the direction of travel above the one, rear axle, and cooperate with a spur gear, which is arranged in front of the rear axle.
  • the transmission is connected via a shaft or two shafts with the differentials, which are assigned to the two axles, thus the rear axle and the front axle.
  • Object of the present invention is to provide a drive train in a purely electrically operated motor vehicle, can be represented by the structurally simple means an all-wheel drive.
  • the drive train of the purely electric allradbetreibbaren motor vehicle thus has a first and a second axis and two arranged in the direction of travel of the motor vehicle electric machines.
  • the first axis is driven by means of electric machines via a gearbox. It is essential that the transmission and the first axis are connected to each other by means of at least one bevel gear, and the transmission and a shaft for driving the second axis are interconnected by means of at least one further toothing.
  • the at least one bevel gear toothing is used
  • CONFIRMATION COPY thus transmitting the torque of the arranged in the direction of travel electric machines on the transversely to the direction of the first axis arranged.
  • the transmission still drives the shaft, which is in particular a joint or cardan shaft, which shaft is connected to the second axle of the vehicle in order to drive these too.
  • the drive train can be made very compact due to this design in the area of the first axis and the electric machines and the transmission located therebetween.
  • the drive train is preferably used in a motor vehicle, which is designed as a passenger car. It is in this passenger car in particular a sports car.
  • This motor vehicle, in particular the passenger car or the sports car is preferably designed as a rear-wheel drive.
  • the electric machines are thus arranged in the rear region of the motor vehicle or of the drive train. The electric machines are thus close to the first, rear axle. In particular, it is provided that this is located in front of the electric machines.
  • the motor vehicle can be designed as a front-wheel drive.
  • the electric machines are thus in the region of the second, front axis of the drive train, in particular in front of this axis.
  • the powertrain associated wheels are in particular connected individually via cardan shafts with this.
  • the drive train in this case has no rigid axles.
  • a shaft of the transmission can be driven by means of the two electric machines, and a bevel gear has a pinion and a ring gear, wherein the Ritztel is connected to this gear shaft and by means of the ring gear, a differential of the first axis is driven.
  • a shaft of the transmission is drivable by means of the two electric machines, wherein a spur gear connected to this spur gear meshes with a spur gear which is connected to another shaft of the transmission, said other gear shaft with the shaft for driving the second axis is connected.
  • both electric machines are connected to one another via a constant transmission and together drive the pinion, which drives the differential of the first axle via the ring gear.
  • the shaft which is in particular designed as a propeller shaft, is then driven via a toothed wheel, in particular a spur gear.
  • the transmission has two output shafts, each output shaft being drivable by means of one of the electric machines, and each output shaft is connected via a respective gear to a common differential, wherein the output of the differential with the shaft for driving the second axis is connected.
  • two bevel gear teeth are provided, each having a pinion and a ring gear, wherein the respective pinion is connected to one of the two output shafts and the respective ring gear is connected to a respective axis half of the first axis.
  • the transmission thus has two separate pinions which, via a respective ring gear, drive the left or right half of the axle of the first axle, thus the left or right wheel of the first axle.
  • Both pinion shafts are connected via a respective gear with a common differential, for the initiation of Moment in the shaft, in particular the cardan shaft, which is connected to the second axis.
  • the transmission is designed as a spur gear, with the exception of the output gear formed as bevel gear of the transmission or the output gear wheels of the gear formed as bevel gears.
  • both electric machines in the drive train are synchronous machines or asynchronous machines, or that one electric machine is a synchronous machine and the other electric machine is an asynchronous machine.
  • an electric machine can be turned off.
  • an asynchronous machine is turned off because it can then continue to run without magnetic resistance. It is therefore not necessary to disengage this electric machine.
  • the drive train is acted upon by the other electric machine, thus driven via this one, in operation electric machine, the wheels of the rear and front axle.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of the drive train according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a second embodiment of the drive train according to the invention.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 1 illustrates a drive train for a motor vehicle which can be driven purely electrically, which is in particular a passenger car, specifically a sports car. Shown in FIG. 1, only the rear axle of the motor vehicle associated with the drive train.
  • the independent-drive powertrain 1 has the first, rear axle 2 and a second, front axle (not illustrated). Relative to the forward direction of travel 3 of the motor vehicle, hereinafter referred to briefly as the direction of travel, the rear axle 2 has a left axle section 4 and a right axle section 5. The two axle sections 4 and 5 are driven by means of a differential 6 of the rear axle 2.
  • the differential 6 has a ring gear 7.
  • the reference numeral 8 designates the left and right rear axle wheels 2 and the reference numeral 9 denotes bearings for the axle sections 4 and 5 of the rear axle 2.
  • the axle sections 4 and 5 of the rear axle 2 and also the axle sections of the front axle have drive shafts.
  • the rear axle 2 can be driven by means of two electric machines 10 via a gear 11.
  • the transmission 11 is arranged behind the rear axle 2, and the two electric machines 10 are arranged behind the transmission 11.
  • the electric machines 10 are each arranged in the direction of travel 3, and the axis of rotation of the respective electric machine 10, represented by the output shaft 12, thus arranged in the direction of travel 3.
  • the stator of the respective electric machine 10 is denoted by the reference numeral 13, the rotor of the respective electric machine 10, with which the output shaft 12 is connected, with the reference numeral 14.
  • the respective output shaft 12 is supported in bearings 15.
  • the transmission 11 is designed essentially as a spur gear. Rotationally fixed to the respective output shaft 12 is designed as a spur gear 16 is connected.
  • the two output shafts 12 of the Elek tromaschinen 10 associated pinion 16 mesh with a common spur gear 17 of the transmission 1, which is connected to a shaft 18.
  • This shaft 18 is mounted in bearings 19.
  • a pinion 20 designed as a bevel gear is connected in the region of its front end. This meshes with the ring gear 7 and thus forms a bevel gear with this. Accordingly, the pinion 20 can be driven via the electric machines 10 and via this the ring gear 7, the latter driving the differential 6 of the rear axle 2, whereby the two rear wheels 8 are driven via the axle sections 4 and 5.
  • the shaft 18 of the transmission 1 is connected to a further spur gear 22.
  • a non-illustrated shaft in particular a propeller shaft.
  • this cardan shaft which extends from the region of the rear axle 2 forward in the region of the front axle of the drive train, the torque connection of the two electric machines 10 takes place on the front axle of the drive train.
  • This connection between the attachment point 25 of the shaft 24 and the front axle can be done in the manner well known in the art, wherein the shaft or cardan shaft may well be assigned a controllable clutch, in particular a hang-on clutch.
  • FIG. 1 thus illustrates the formation of the drive train 1 of a purely electrically allradbetreibbaren motor vehicle, in which both electric machines 10 are connected to each other via a constant translation and together drive the pinion 20, which via the ring gear 7, the differential 6 of the rear axle 2 drives.
  • the gear 22 on the pinion shaft 18 By means of the gear 22 on the pinion shaft 18, the (cardan) shaft and thus the front axle is driven via the gear 23.
  • components which correspond in their construction or function to those of the embodiment according to FIG. 1 are designated by the same reference numerals for the sake of simplicity.
  • the drive train 1 according to the embodiment according to FIG. 2 differs from the drive train 1 according to the embodiment according to FIG. 1 essentially in that in the embodiment according to FIG. 2 two shafts 18 are provided which are arranged parallel and in the direction of travel 3 of the motor vehicle are. Each shaft 18 has the spur gear 17, the spur gear 22 and the pinion 20. As a result, one electric machine 10 drives the one shaft 18 and the other electric machine 10 via the sprocket 16 assigned thereto to the other shaft 18 via the pinion 16 assigned to it. At the same speed of the electric machines, the one shaft 18 is driven at the same speed as the other shaft 18.
  • the pinion 20 of the respective shaft 18 meshes with a ring gear 27 which is connected to the left axle section 4 and the right axle section 5.
  • the rear wheels 8 are driven individually, and it is therefore possible by different torques of the electric machines 10, an electric torque vectoring.
  • the transmission 1 thus has two separate pinions 20, which via a respective ring gear 27, the left and right wheel 8 of the rear Axis 2 drive. Both pinion shafts 18 are connected via a respective gear 22 with a common differential 29, for the introduction of torque in the (cardan) shaft.
  • one electric machine 10 may be a synchronous machine and the other electric machine 10 may be an asynchronous machine.
  • the asynchronous machine is suitable for the operation of the vehicle with only one electric machine 10, the other electric machine 10, the synchronous machine, being switched off. It can run with no magnetic resistance.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang (1) eines rein elektrisch allradbetreibbaren Kraftfahrzeuges, mit einer ersten Achse (2) und einer zweiten Achse sowie zwei in Fahrtrichtung (3) des Kraftfahrzeuges angeordneten Elektromaschinen (10), wobei die erste Achse (2) mittels der Elektromaschinen (10) über ein Getriebe (11) antreibbar ist. Bei einem solchen Antriebsstrang wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Getriebe (11) und die erste Achse (2) mittels mindestens einer Kegelradverzahnung (20, 7; 20, 27) miteinander verbunden sind, sowie das Getriebe (11) und eine Welle zum Antreiben der zweiten Achse mittels mindestens einer weiteren Verzahnung (22, 23; 22, 28) miteinander verbunden sind. Durch einen solchen Antriebsstrang kann bei einem rein elektrisch zu betreibenden Kraftfahrzeug mit baulich einfachen Mitteln ein Allradantrieb dargestellt werden.

Description

Antriebsstrang eines rein elektrisch allradbetreibbaren Kraftfahrzeuges
Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang eines rein elektrisch allradbetreibbaren Kraftfahrzeuges, mit einer ersten und einer zweiten Achse sowie zwei in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges angeordneten Elektromaschinen, wobei die erste Achse mittels der Elektromaschinen über ein Getriebe antreibbar ist.
Ein solcher Antriebsstrang, der für ein elektrisch antreibbares Erdbewegungsfahrzeug oder für ein landwirtschaftliches Fahrzeug mit Vierradantrieb Verwendung findet, ist aus der DE 600 13 340 T2 bekannt. Dieser Antriebsstrang weist zwei Elektromaschinen auf, die in Fahrtrichtung oberhalb der einen, hinteren Achse, angeordnet sind, und mit einem Stirnradgetriebe zusammenwirken, das vor der Hinterachse angeordnet ist. Das Getriebe ist über eine Welle oder zwei Wellen mit den Differentialen verbunden, die den beiden Achsen, somit der Hinterachse und der Vorderachse zugeordnet sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Antriebsstrang bei einem rein elektrisch zu betreibenden Kraftfahrzeug zu schaffen, durch den mit baulich einfachen Mitteln ein Allradantrieb dargestellt werden kann.
Gelöst wird die Aufgabe durch einen Antriebsstrang, der gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildet ist.
Der Antriebsstrang des rein elektrisch allradbetreibbaren Kraftfahrzeuges weist somit eine erste und eine zweite Achse sowie zwei in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges angeordnete Elektromaschinen auf. Die erste Achse ist dabei mittels der Elektromaschinen über ein Getriebe antreibbar. Wesentlich ist, dass das Getriebe und die erste Achse mittels mindestens einer Kegelradverzahnung miteinander verbunden sind, sowie das Getriebe und eine Welle zum Antreiben der zweiten Achse mittels mindestens einer weiteren Verzahnung miteinander verbunden sind. Die mindestens eine Kegelradverzahnung dient
BESTÄTIGUNGSKOPIE somit dem Übertragen des Momentes der in Fahrtrichtung angeordneten Elektromaschinen auf die quer zur Fahrtrichtung angeordnete erste Achse. Zusätzlich zu dieser ersten Achse treibt das Getriebe noch die Welle, bei der es sich insbesondere um eine Gelenkoder Kardanwelle handelt, an, wobei diese Welle an die zweite Achse des Fahrzeugs angebunden ist, um auch diese anzutreiben.
Der Antriebsstrang kann aufgrund dieser Gestaltung im Bereich der ersten Achse und der Elektromaschinen sowie des dazwischen befindlichen Getriebes sehr kompakt gestaltet sein.
Der Antriebsstrang findet vorzugsweise bei einem Kraftfahrzeug Verwendung, das als Personenkraftwagen ausgebildet ist. Es handelt sich bei diesem Personenkraftwagen insbesondere um einen Sportwagen. Dieses Kraftfahrzeug, insbesondere der Personenkraftwagen bzw. der Sportwagen, ist vorzugsweise als Heckantrieb ausgebildet. Die Elektromaschinen sind somit im hinteren Bereich des Kraftfahrzeugs bzw. des Antriebsstrangs angeordnet. Die Elektromaschinen befinden sich somit nahe der ersten, hinteren Achse. Insbesondere ist vorgesehen, dass sich diese vor den Elektromaschinen befindet.
Grundsätzlich kann das Kraftfahrzeug aber als Frontantrieb ausgebildet sein. In diesem Fall befinden sich die elektrischen Maschinen somit im Bereich der zweiten, vorderen Achse des Antriebsstrangs, insbesondere vor dieser Achse.
Die dem Antriebsstrang zugeordneten Räder sind insbesondere einzeln über Gelenkwellen mit diesem verbunden. Der Antriebsstrang weist in diesem Fall keine Starrachsen auf.
Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn beide Elektromaschinen über eine konstante Übersetzung miteinander verbunden sind. Gemäß einer vorteilhaften Variante ist vorgesehen, dass eine Welle des Getriebes mittels der beiden Elektromaschinen antreibbar ist, sowie eine Kegelradverzahnung ein Ritzel und ein Tellerrad aufweist, wobei das Ritztel mit dieser Getriebewelle verbunden ist und mittels des Tellerrades ein Differential der ersten Achse antreibbar ist.
Ferner ist es von Vorteil, wenn eine Welle des Getriebes mittels der beiden Elektromaschinen antreibbar ist, wobei ein mit dieser Getriebewelle verbundenes Stirnrad mit einem Stirnrad kämmt, das mit einer anderen Welle des Getriebes verbunden ist, wobei diese andere Getriebewelle mit der Welle zum Antreiben der zweiten Achse verbunden ist.
Es sind somit insbesondere beide Elektromaschinen über eine konstante Übersetzung miteinander verbunden und treiben gemeinsam das Ritzel an, das über das Tellerrad das Differential der ersten Achse antreibt. Mittels eines Zahnrades, insbesondere eines Stirnrades auf der Ritzelwelle, wird dann über ein Zahnrad, insbesondere ein Stirnrad, die Welle, die insbesondere als Kardanwelle ausgebildet ist, angetrieben.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Variante ist vorgesehen, dass das Getriebe zwei Ausgangswellen aufweist, wobei jede Ausgangswelle mittels einer der Elektromaschinen antreibbar ist, sowie jede Ausgangswelle über ein jeweiliges Zahnrad mit einem gemeinsamen Differential verbunden ist, wobei der Ausgang des Differentials mit der Welle zum Antreiben der zweiten Achse verbunden ist. Bei dieser Variante sind insbesondere zwei Kegelradverzahnungen vorgesehen, die jeweils ein Ritzel und ein Tellerrad aufweisen, wobei das jeweilige Ritzel mit einer der beiden Ausgangswellen verbunden ist und das jeweilige Tellerrad mit einer jeweiligen Achshälfte der ersten Achse verbunden ist.
Gemäß dieser anderen Variante weist das Getriebe somit zwei getrennte Ritzel auf, welche über ein jeweiliges Tellerrad die linke bzw. rechte Achshälfte der ersten Achse, somit das linke bzw. rechte Rad der ersten Achse antreiben. Beide Ritzelwellen sind über ein jeweiliges Zahnrad mit einem gemeinsamen Differential verbunden, zur Einleitung von Moment in die Welle, insbesondere die Kardanwelle, die an die zweite Achse angebunden ist.
Als besonders zweckmäßig wird es angesehen, wenn bei dem Antriebsstrang das Getriebe, bis auf das als Kegelrad ausgebildete Ausgangszahnrad des Getriebes bzw. die als Kegelräder ausgebildeten Ausgangszahnräder des Getriebes, als Stirnradgetriebe ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei dem Antriebsstrang beide Elektromaschinen Synchronmaschinen oder Asynchronmaschinen sind, oder die eine Elektromaschine eine Synchronmaschine und die andere Elektromaschine eine Asynchronmaschine ist. Beim Betrieb des Fahrzeuges kann eine Elektromaschine abgestellt werden. Insbesondere wird eine Asynchronmaschine abgestellt, weil diese dann ohne magnetischen Widerstand weiter mitlaufen kann. Es ist demzufolge nicht erforderlich, diese Elektromaschine abzukuppeln. Grundsätzlich kann aber durchaus auch eine als Synchronmaschine ausgebildete Elektromaschine abgeschaltet werden. Bei Abschaltung der einen Elektromaschine wird der Antriebsstrang von der anderen Elektromaschine beaufschlagt, somit über diese eine, in Betrieb befindliche Elektromaschine die Räder von Hinter- und Vorderachse angetrieben.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der beigefügten Zeichnung und der Beschreibung der in der Zeichnung wiedergegebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiele, ohne auf diese beschränkt zu sein. Es zeigt:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs,
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs, Das Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 veranschaulicht einen Antriebsstrang für ein rein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, bei dem es sich insbesondere um einen Personenkraftwagen, konkret einen Sportwagen, handelt. Gezeigt ist in der Fig. 1 nur der der Hinterachse des Kraftfahrzeugs zugeordnete Bereich des Antriebsstrangs.
Der Antriebsstrang 1 mit Einzelradaufhängung weist die erste, hintere Achse 2 und eine nicht veranschaulichte zweite, vordere Achse auf. Bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung 3 des Kraftfahrzeuges, nachfolgend kurz als Fahrtrichtung bezeichnet, weist die hintere Achse 2 einen linken Achsabschnitt 4 und einen rechten Achsabschnitt 5 auf. Angetrieben werden die beiden Achsabschnitte 4 und 5 mittels eines Differentials 6 der hinteren Achse 2. Das Differential 6 weist ein Tellerrad 7 auf. Mit der Bezugsziffer 8 sind das linke und das rechte Rad der hinteren Achse 2 und mit der Bezugsziffer 9 Lager für die Achsabschnitte 4 und 5 der hinteren Achse 2 bezeichnet. Die Achsabschnitte 4 und 5 der hinteren Achse 2 und auch die Achsabschnitte der vorderen Achse weisen Gelenkwellen auf.
Die hintere Achse 2 ist mittels zweier Elektromaschinen 10 über ein Getriebe 11 antreibbar. Hierbei ist das Getriebe 11 hinter der hinteren Achse 2 angeordnet, und es sind die beiden Elektromaschinen 10 hinter dem Getriebe 11 angeordnet. Die Elektromaschinen 10 sind jeweils in Fahrtrichtung 3 angeordnet, und die Rotationsachse der jeweiligen Elektromaschine 10, dargestellt durch deren Abtriebswelle 12, somit in Fahrtrichtung 3 angeordnet.
Der Stator der jeweiligen Elektromaschine 10 ist mit der Bezugsziffer 13, der Rotor der jeweiligen Elektromaschine 10, mit dem die Abtriebswelle 12 verbunden ist, mit der Bezugsziffer 14 bezeichnet. Gelagert ist die jeweilige Abtriebswelle 12 in Lagern 15.
Das Getriebe 11 ist im Wesentlichen als Stirnradgetriebe ausgebildet. Drehfest mit der jeweiligen Abtriebswelle 12 ist ein als Stirnrad ausgebildetes Ritzel 16 verbunden. Die den beiden Abtriebswellen 12 der Elek-tromaschinen 10 zugeordneten Ritzel 16 kämmen mit einem gemeinsamen Stirnrad 17 des Getriebes 1 , das mit einer Welle 18 verbunden ist. Diese Welle 18 ist in Lagern 19 gelagert. Mit der sich in Fahrtrichtung 3 erstreckenden Welle 18 ist im Bereich deren vorderen Endes ein als Kegelrad ausgebildetes Ritzel 20 verbunden. Dieses kämmt mit dem Tellerrad 7 und bildet somit mit diesem eine Kegelradverzahnung. Über die Elektromaschinen 10 ist demnach das Ritzel 20 antreibbar und über dieses das Tellerrad 7, wobei letzteres das Differential 6 der hinteren Achse 2 antreibt, womit über die Achsabschnitte 4 und 5 die beiden hinteren Räder 8 angetrieben werden.
Zwischen dem Stirnrad 17 und dem Ritzel 20 ist die Welle 18 des Getriebes 1 mit einem weiteren Stirnrad 22 verbunden. Dieses kämmt mit einem Stirnrad 23 des Getriebes 11 , das mit einer Welle 24 verbunden ist, deren dem Stirnrad 23 abgewandtes Ende als An- bindung für eine nicht veranschaulichte Welle, insbesondere eine Kardanwelle, dient. Über diese Kardanwelle, die von dem Bereich der hinteren Achse 2 nach vorne in den Bereich der vorderen Achse des Antriebsstrangs reicht, erfolgt die Momentenanbindung der beiden Elektromaschinen 10 an die vordere Achse des Antriebsstrangs. Diese Anbindung zwischen dem Anbindungspunkt 25 der Welle 24 und der Vorderachse kann in aus der dem Stand der Technik allgemein bekannter Art und Weise erfolgen, wobei der Welle bzw. Kardanwelle durchaus eine regelbare Kupplung, insbesondere eine Hang-on Kupplung zugeordnet sein kann.
Das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 veranschaulicht somit die Ausbildung des Antriebsstranges 1 eines rein elektrisch allradbetreibbaren Kraftfahrzeuges, bei dem beide Elektromaschinen 10 über eine konstante Übersetzung miteinander verbunden sind und gemeinsam das Ritzel 20 antreiben, welches über das Tellerrad 7 das Differential 6 der hinteren Achse 2 antreibt. Mittels des Zahnrades 22 auf der Ritzelwelle 18 wird über das Zahnrad 23 die (Kardan-)Welle und damit die vordere Achse angetrieben. Bei der Ausführungsform des Antriebsstrangs 1 gemäß der Fig. 2 sind Bauteile, die in ihrem Aufbau bzw. ihrer Funktion denen der Ausführungsform nach der Fig. 1 entsprechen, der Einfachheit halber mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
Der Antriebsstrang 1 gemäß der Ausführungsform nach der Fig. 2 unterscheidet sich vom Antriebsstrang 1 gemäß der Ausführungsform nach Fig. 1 im Wesentlichen dadurch, dass bei der Ausführungsform nach Fig. 2 zwei Wellen 18 vorgesehen sind, die parallel und in Fahrtrichtung 3 des Kraftfahrzeuges angeordnet sind. Jede Welle 18 weist das Stirnrad 17, das Stirnrad 22 und das Ritzel 20 auf. Demzufolge treibt die eine Elektro- maschine 10 über das dieser zugeordnete Ritzel 16 die eine Welle 18 und die andere Elektromaschine 10 über das dieser zugeordnete Ritzel 16 die andere Welle 18 an. Bei gleicher Drehzahl der Elektromaschinen wird die eine Welle 18 mit derselben Drehzahl angetrieben wie die andere Welle 18. Das Ritzel 20 der jeweiligen Welle 18 kämmt mit einem Tellerrad 27, das mit dem linken Achsabschnitt 4 bzw. dem rechten Achsabschnitt 5 verbunden ist. Bei dieser Gestaltung des Antriebsstrangs werden die hinteren Räder 8 einzeln angetrieben, und es ist demzufolge durch unterschiedliche Drehmomente der Elektromaschinen 10 ein elektrisches Torque-Vectoring möglich.
Um die beiden Elektromaschinen 10 kraftschlüssig an die nicht veranschaulichte vordere Achse des Antriebsstrangs 1 anzubinden, kämmen die beiden Stirnräder 22 der beiden Wellen 18, die jeweils zwischen dem Stirnrad 17 und dem Ritzel 20 angeordnet sind, mit Stirnrädern 21 und 28 eines Planetendifferentials 29, wobei ein Ausgang des Differentials 29, veranschaulicht durch den Anbindungspunkt 25, mit einer nicht veranschaulichten Welle, insbesondere einer Kardanwelle, verbunden ist, über die Vorderachse des Antriebsstrangs 1 angetrieben wird.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das Getriebe 1 somit zwei getrennte Ritzel 20 auf, welche über ein jeweiliges Tellerrad 27 das linke bzw. rechte Rad 8 der hinteren Achse 2 antreiben. Beide Ritzelwellen 18 sind über ein jeweiliges Zahnrad 22 mit einem gemeinsamen Differential 29 verbunden, zur Einleitung von Moment in die (Kardan-)Welle.
Bei den beiden Elektromaschinen 10 des Ausführungsbeispiels gemäß der Fig. 1 kann die eine Elektromaschine 10 eine Synchronmaschine und die andere Elektromaschine 10 eine Asynchronmaschine sein. Insbesondere eignet sich die Asynchronmaschine für den Betrieb des Fahrzeuges mit nur einer Elektromaschine 10, wobei die andere Elektromaschine 10, die Synchronmaschine, abgeschaltet ist. Sie kann ohne magnetischen Widerstand mitlaufen.

Claims

Patentansprüche
1. Antriebsstrang (1) eines rein elektrisch allradbetreibbaren Kraftfahrzeuges, mit einer ersten Achse (2) und einer zweiten Achse sowie zwei in Fahrtrichtung (3) des Kraftfahrzeuges angeordneten Elektromaschinen (10), wobei die erste Achse (2) mittels der Elektromaschinen (10) über ein Getriebe (11) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (11) und die erste Achse (2) mittels mindestens einer Kegelradverzahnung (20, 7; 20, 27) miteinander verbunden sind, sowie das Getriebe (11) und eine Welle zum Antreiben der zweiten Achse mittels mindestens einer weiteren Verzahnung (22, 23; 22, 28; 22, 21) miteinander verbunden sind.
2. Antriebsstrang nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Achse (2) eine Hinterachse des Kraftfahrzeugs ist.
3. Antriebsstrang nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschinen (10) nahe der Hinterachse (2), insbesondere hinter der Hinterachse (2), angeordnet sind.
4. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein Antriebsstrang eines Personenkraftwagens, insbesondere eines Sportwagens ist.
5. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschinen (10) über eine konstante Übersetzung oder ein Schaltgetriebe miteinander verbunden sind.
6. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Welle (18) des Getriebes (11) mittels der beiden Elektromaschinen (10) antreibbar ist, sowie eine Kegelradverzahnung (20, 7) ein Ritzel (20) und eine Tellerrad (7) aufweist, wobei das Ritzel (20) mit dieser Getriebewelle (18) verbunden ist und mittels des Tellerrades (7) ein Differential (6) der ersten Achse (2) antreibbar ist.
7. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Welle (18) des Getriebes (11) mittels der beiden Elektromaschinen (10) antreibbar ist, wobei ein mit dieser Getriebewelle (18) verbundenes Stirnrad (22) mit einem Stirnrad (23) kämmt, das mit einer anderen Welle des Getriebes (24) verbunden ist, wobei diese andere Getriebewelle (24) mit der Welle zum Antreiben der zweiten Achse verbunden ist.
8. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (11) zwei Ausgangswellen (18) aufweist, wobei jede Ausgangswelle (18) mittels einer der Elektromaschinen (10) antreibbar ist, sowie jede Ausgangswelle (18) über ein jeweiliges Zahnrad (22) mit einem gemeinsamen Differential (29) verbunden ist, wobei der Ausgang des Differentials (29) mit der Welle zum Antreiben der zweiten Achse verbunden ist.
9. Antriebsstrang nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch zwei Kegelradverzahnungen (20, 27), die jeweils ein Ritzel (20) und ein Tellerrad (27) aufweisen, wobei das jeweilige Ritzel (20) mit einer der beiden Ausgangswellen (18) verbunden ist, und das jeweilige Tellerrad (27) mit dem jeweiligen Achsabschnitt (4 bzw. 5) der ersten Achse (2) verbunden ist.
10. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (11), bis auf das als Kegelrad ausgebildete Ausgangszahnrad (20) des Getriebes (11), als Stirnradgetriebe ausgebildet ist.
11. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle zum Antreiben der zweiten Achse als Kardanwelle ausgebildet ist.
12. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass beide Elektromaschinen (10) Synchronmaschinen oder Asynchronmaschinen sind, oder die eine Elektromaschine (10) eine Synchronmaschine und die andere Elektromaschine (10) eine Asynchronmaschine ist.
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