WO2023148327A1 - Elektrische antriebseinheit für ein kraftfahrzeug, insbesondere für einen kraftwagen - Google Patents

Elektrische antriebseinheit für ein kraftfahrzeug, insbesondere für einen kraftwagen Download PDF

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WO2023148327A1
WO2023148327A1 PCT/EP2023/052671 EP2023052671W WO2023148327A1 WO 2023148327 A1 WO2023148327 A1 WO 2023148327A1 EP 2023052671 W EP2023052671 W EP 2023052671W WO 2023148327 A1 WO2023148327 A1 WO 2023148327A1
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WO
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rotor
differential
shaft
gear
torque
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PCT/EP2023/052671
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English (en)
French (fr)
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Tobias Schilder
Tobias Haerter
Jonathan Zeibig
Philip Gansloser
Carsten Gitt
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Mercedes-Benz Group AG
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Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/06—Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/10—Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears
    • 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
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    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H—GEARING
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    • F16H48/36—Differential gearings characterised by intentionally generating speed difference between outputs
    • F16H2048/364—Differential gearings characterised by intentionally generating speed difference between outputs using electric or hydraulic motors

Definitions

  • Electric drive unit for a motor vehicle in particular for a motor vehicle
  • the invention relates to an electric drive unit for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.
  • EP 3 348 867 A1 discloses a torque distribution device with a torque distribution motor, a first sun gear and a plurality of first planetary gears which are arranged on an outer peripheral side of the first sun gear and mesh with the first sun gear.
  • a second sun wheel is also provided, the toothing diameter of which is larger than a toothing diameter of the first sun wheel.
  • Drive units for motor vehicles which have one or two drive motors and a torque distribution device, also known as torque vectoring device, are also known from US Pat EP 3 140 144 B1.
  • the object of the present invention is to create an electric drive unit for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, so that a particularly advantageous torque distribution can be implemented while realizing high torques and high efficiency.
  • the invention relates to an electric drive unit for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle which is preferably designed as a passenger car.
  • the motor vehicle has the electric drive unit in its fully manufactured state and can be driven electrically, in particular purely electrically, by means of the electric drive unit.
  • the motor vehicle also referred to simply as a vehicle, has at least or exactly two axles arranged one behind the other in the longitudinal direction of the vehicle in its fully manufactured state, which are also referred to as vehicle axles.
  • the respective vehicle axle has at least or exactly two vehicle wheels, also referred to as wheels, the respective vehicle wheels of the respective vehicle axle being arranged, for example, on opposite sides of the motor vehicle in the vehicle transverse direction.
  • the electric drive unit is, for example, a component, in particular precisely, of one of the vehicle axles, it being possible for the vehicle wheels of one vehicle axle to be driven electrically, in particular purely electrically, by means of the electric drive unit. If the vehicle wheels are discussed below, unless otherwise stated, this means the vehicle wheels of one vehicle axle that can be driven, in particular purely electrically, by means of the electric drive unit. By driving the vehicle wheels, the motor vehicle can be driven entirely, in particular purely, electrically.
  • the vehicle wheels of one vehicle axle and the vehicle wheels of the other vehicle axle are ground contact elements, via which the motor vehicle can be or is supported on a ground downwards in the vertical direction of the vehicle.
  • the electric drive unit has a first electric machine, which has a first rotor.
  • the first electrical machine also has a first stator.
  • the first rotor can be driven by the first stator and can thereby be rotated about a first machine axis of rotation relative to the first stator.
  • the electric drive unit has a housing, with the first rotor being rotatable about the first machine axis of rotation relative to the housing.
  • the electric drive unit also has a second electric machine, which has a second rotor.
  • the second electrical machine also has a second stator.
  • the second rotor can be driven by means of the second stator and can thereby be rotated about a second machine axis of rotation relative to the second stator and preferably also relative to the housing.
  • the electrical machines are arranged coaxially with one another, so that the machine axes of rotation coincide.
  • the electrical Machines are arranged axially parallel to one another, so that, for example, the machine axes of rotation are spaced apart and parallel to one another.
  • the first electric machine can provide first drive torques, in particular for driving the vehicle wheels, via its first rotor.
  • the second electrical machine can provide second drive torques via its second rotor, in particular for driving the vehicle wheels.
  • the electric drive unit also has a gear unit, which has a differential gear and therefore includes it.
  • the differential gear is at least partially arranged in the housing.
  • the differential gear has exactly three first shafts arranged coaxially to one another, namely a sum shaft, a first differential shaft and a second differential shaft. This means that the first shafts can be rotated relative to the housing about a first shaft axis of rotation common to first shafts.
  • the differential gear is an epicyclic gear and is thus designed, for example, as an epicyclic gear differential.
  • the differential gear is preferably designed as a planetary gear and thus as a planetary gear differential, which is also referred to as a planetary differential.
  • the differential gear is also referred to as a differential.
  • the differential gear can be a bevel gear differential, which is also referred to as a bevel differential.
  • a first of the first shafts is, for example, a differential cage, also referred to as a differential carrier, which is designed as a hollow shaft or in the manner of a hollow shaft, a second of the first shafts is a first side shaft and the third of the first waves is a second side wave.
  • the first rotor is connected to the sum shaft, ie coupled or connected to the sum shaft, in particular in a torque-transmitting manner, in such a way that torques provided by the first rotor can be introduced into the transmission unit via the sum shaft.
  • torques emanating from the first rotor can be introduced into the transmission unit on or via the sum shaft.
  • the respective torque provided or that can be provided by the first rotor is, for example, the respective first drive torque.
  • the first rotor is connected to the sum shaft, in particular permanently, in a torque-transmitting manner, in particular in a rotationally fixed manner.
  • the sum shaft is thus, for example, a first drive of the differential gear, in particular the gear unit, also referred to as the first input, since the respective first drive torque can be introduced into the differential gear and thereby into the gear unit via the sum shaft.
  • the first differential shaft is coupled or connected to a first of the vehicle wheels, in particular in a torque-transmitting manner, in such a way that torques, also referred to as first output torques, can be discharged from the transmission unit and transmitted to the first vehicle wheel via the first differential shaft, in particular in order to thereby drive the first vehicle wheel.
  • the first differential shaft is thus, for example, a first output of the differential gear and in particular of the transmission unit as a whole, referred to as the first output, since the respective first output torque can be derived from the transmission unit via the first differential shaft and can be transmitted to or on the first vehicle wheel, in particular in order to thereby to drive the first vehicle wheel.
  • the first differential shaft is coupled, in particular permanently, to the first vehicle wheel, in particular in a torque-transmitting manner, in such a way that the first output torques emanating from the transmission unit can be transferred to the first differential shaft from the transmission unit to the first vehicle wheel.
  • the first differential shaft is, in particular permanently, torque-transmitting, in particular non-rotatably, coupled to the first vehicle wheel, that is to say connected.
  • the second differential shaft is coupled to a second of the vehicle wheels, in particular in a torque-transmitting manner, in such a way that torques, also referred to as second output torques, can be derived from the transmission unit via the second differential shaft and can be transmitted to the second vehicle wheel, in particular in order to thereby drive the second vehicle wheel.
  • torques also referred to as second output torques
  • the first vehicle wheel and the second vehicle wheel are vehicle wheels of the same vehicle axle, in particular the aforementioned one vehicle axle.
  • the second differential shaft is thus, for example, a second output of the differential gear and in particular of the transmission unit as a whole, also referred to as a second output, since the second output torques can be derived from the transmission unit via the second differential shaft and can be transmitted to or on the second vehicle wheel.
  • the second output torques can be diverted from the transmission unit to the second vehicle wheel on the second differential shaft.
  • the second differential shaft is, in particular permanently, torque-transmitting, in particular non-rotatably, coupled to the second vehicle wheel, that is to say connected.
  • the transmission unit also has a superimposed planetary gear set, which is provided in particular in addition to the differential gear.
  • the differential gear is a first planetary gear or the aforementioned planetary gear
  • the superimposed planetary gear set is a second planetary gear.
  • the superimposed planetary gear set is also referred to simply as a planetary gear set or planetary gear set and has, in particular precisely, three further shafts, namely a sun gear, a planet carrier, also referred to as a carrier, and a ring gear.
  • the sun gear, the planetary carrier and the ring gear are transmission elements of the superimposed planetary gear set.
  • the respective gear element when the respective gear element is not connected to the housing in a rotationally fixed manner, the respective gear element can be rotated about a planetary gear set axis of rotation of the superimposed planetary gear set.
  • the transmission elements are arranged coaxially to one another.
  • the differential gear is arranged coaxially to the superimposed planetary gear set, so that the planetary gear set axis of rotation coincides with the shaft axis of rotation.
  • the ring gear is non-rotatably connected or connectable to the first differential shaft.
  • the second rotor is coupled to the sun gear, in particular in a torque-transmitting manner, in such a way that torques provided by the second rotor can be introduced into the transmission unit via the sun gear.
  • the respective torque that is provided or can be provided by the second rotor is, for example, the respective second drive torque.
  • the sun wheel is a second drive of the transmission unit, also referred to as a second input, since the respective second drive torque can be introduced into the transmission unit via the sun wheel.
  • the second rotor is coupled to the sun gear, in particular in a torque-transmitting manner, in such a way that torques, starting from the second rotor, can be introduced into the transmission unit at the sun gear.
  • the second rotor is, in particular permanently, coupled to the sun gear in a torque-transmitting manner, that is to say connected.
  • the first electrical machine is arranged coaxially to the differential gear and/or coaxially to the planetary gear set, so that the first machine axis of rotation coincides with the shaft axis of rotation and/or with the planetary gear set axis of rotation.
  • the second electric machine is arranged axially parallel to the differential gear and/or to the planetary gear set, so that the second machine axis of rotation runs parallel to the shaft axis of rotation and/or parallel to the planetary gear set axis of rotation and is spaced apart from the shaft axis of rotation and/or from the planetary gear set axis of rotation is.
  • the ring gear is rotationally connected or connectable to the first differential shaft.
  • the first differential shaft can be connected to the ring gear for rotation.
  • the feature that two components such as the first differential shaft and the ring gear are rotationally connected to one another means that the rotationally connected components are arranged coaxially with one another and, in particular when the components are driven, rotate together or simultaneously about a component axis of rotation common to the components, such as the planetary gear set axis of rotation, at the same angular velocity, in particular relative to the housing.
  • a non-rotatable connection of two, in particular, rotatably mounted elements means that the two elements are arranged coaxially to one another and are connected to one another in such a way that they rotate at the same angular velocity.
  • a non-rotatable connection of a rotatably mounted element to the housing means that the element is connected to the housing in such a way that the element cannot be rotated relative to the housing.
  • the feature that two components are permanently connected to each other in a torque-transmitting manner means that a switching element is not provided, for example, which can be switched between a coupling state connecting the components to one another in a torque-transmitting manner and a decoupling state in which no torques can be transmitted between the components , but the components are always or always and thus permanently torque-transmitting, that is connected to each other in such a way that a torque can be transmitted between the components.
  • a switching element is not provided, for example, which can be switched between a coupling state connecting the components to one another in a torque-transmitting manner and a decoupling state in which no torques can be transmitted between the components , but the components are always or always and thus permanently torque-transmitting, that is connected to each other in such a way that a torque can be transmitted between the components.
  • one of the components can be driven by the respective other component or vice versa.
  • a switching element is not provided which can be switched between a coupled state connecting the components in a rotationally fixed manner and a decoupled state in which the components are decoupled from one another and can be rotated relative to one another, in particular about the component axis of rotation, so that, for example, no torques can be transmitted between the components, but the components are always or always, therefore permanently connected or coupled to one another.
  • the feature that two components can be coupled or connected to one another in a torque-transmitting, in particular rotating, manner means that the components are assigned a switching element which is connected to one another between a coupling state in which the components are connected to one another in a torque-transmitting, in particular rotating, manner by means of the switching element are, and a decoupling state is switchable, in which the components are decoupled from each other, so that the components can rotate relative to each other in particular about the component axis of rotation and so in particular no torque can be transmitted between the components.
  • the invention provides that the planet carrier is connected to the sum shaft in a torque-proof manner, in particular permanently.
  • the respective, previously mentioned, first output torque results, for example, from the respective first drive torque possibly introduced into the transmission unit and/or from the respective second drive torque possibly introduced into the transmission unit.
  • the respective second output torque results from the respective first drive torque possibly introduced into the transmission unit and/or from the respective second drive torque possibly introduced into the transmission unit.
  • the invention allows particularly high torques to be realized, particularly in the case of torque distribution and thus in a torque vectoring case, without loss of drive power, so that a particularly high yaw moment acting about the vertical direction of the vehicle can be realized. Furthermore, the invention enables a particularly efficient drive with only one of the electrical machines. In other words, the invention allows a particularly efficient unit Machine operation can be realized in which the vehicle wheels are based on the electrical machines driven exclusively by means of one of the electrical machines, in particular exclusively by means of the first electrical machine.
  • the second electric machine as a torque distribution machine and, in particular, as a support motor in a boost mode also referred to as support mode, and to detach it from the transmission unit, in particular in one-machine mode, i.e. to decouple it. It is particularly conceivable that in the support mode, also referred to simply as boost, the vehicle wheels are driven, in particular simultaneously, by means of both electric machines in order to thereby accelerate the motor vehicle particularly strongly, for example.
  • the second electric machine in particular the second rotor, in particular with a ratio, is connected to the transmission unit and in particular to the differential gear, for example via the planetary gear set, resulting in a particularly high output torque overall can be generated.
  • the differential gear has, for example, a basic distribution according to which, for example, a total torque introduced into the transmission unit, in particular via the sum shaft, is applied to the output drives, i.e. to the differential shafts and via them the vehicle wheels is divided or distributed.
  • the basic distribution is defined, that is fixed, by a mechanical construction or layout of the differential gear.
  • the total torque results, for example, from the respective, first drive torque and/or from the respective, second drive torque, whereby the total torque can result, for example, from the respective, first drive torque and from the respective, second drive torque in particular if both the respective, first drive torque and the respective second drive torque can also be introduced into the transmission unit, in particular at the same time.
  • the differential gear can be influenced in particular via the superimposed planetary gear set by means of the second rotor and thus by means of the second electric machine in such a way that, for example, respective first drive torque or total torque introduced via the sum shaft into the differential gear or into the gear unit, or not only according to the basic distribution, but according to a distribution that differs from the basic distribution to the output drives, and therefore to the differential shafts and via these to the vehicle wheels, is divided or distributed, in particular by varying the respective, second drive torque or by varying an amount of the respective, second drive torque That is, in particular by providing the different, second drive torques said distribution can be varied.
  • This torque subdivision is particularly advantageous when the motor vehicle is cornering, since then, for example, the vehicle wheel on the outside of the curve can be allocated a greater torque than the vehicle wheel on the inside of the curve, for example to accelerate the motor vehicle out of a curve. As a result, particularly advantageous driving dynamics can be implemented.
  • the differential gear has the function, already well known from the prior art, that the differential gear allows different speeds of the vehicle wheels when the motor vehicle is cornering, in particular such that the vehicle wheel on the outside of the curve rotates at a higher speed than the vehicle wheel on the inside of the curve, in particular during the vehicle wheels are driven or can be driven by means of the first rotor and/or by means of the second rotor, ie by means of the first electrical machine and/or the second electrical machine.
  • the invention enables higher torques in torque vectoring compared to conventional solutions, in particular without loss of drive power, so that a particularly strong yaw moment acting about the vertical direction of the vehicle can be realized on the vehicle.
  • boost or boost operation a particularly advantageous support operation, also referred to as boost or boost operation, can be implemented by the invention.
  • the differential shafts and the vehicle wheels are driven, in particular simultaneously, both electrical machines.
  • the electric drive unit has a first shift unit.
  • the first switching unit is designed to Ring gear rotatably connected to the first differential shaft.
  • the ring gear can be connected to the differential shaft in a torque-proof manner by means of the first shifting unit.
  • the first switching unit is designed to connect the ring gear to the second differential shaft in a torque-proof manner.
  • the first switching unit can be switched between a first coupling state and a first decoupling state.
  • the ring gear In the first coupling state, the ring gear is non-rotatably connected to the first differential shaft or non-rotatably to the second differential shaft by means of the first switching unit. In the first decoupling state, the first switching unit allows relative rotations between the ring gear and the first or second differential shaft, in particular about the axis of rotation of the planetary gearset.
  • a further, particularly advantageous embodiment is characterized by a second switching unit, which is designed to connect the ring gear to the housing of the electric drive unit in a rotationally fixed manner.
  • the second switching unit can be switched over between a second coupling state and a second decoupling state.
  • the ring gear In the second coupling state, the ring gear is non-rotatably connected to the housing by means of the second switching unit.
  • the second switching unit In the second decoupling state, the second switching unit allows relative rotations between the ring gear and the housing, in particular about the axis of rotation of the planetary gear set.
  • the first coupling state goes hand in hand with the second decoupling state.
  • the second coupling state preferably accompanies the first decoupling state.
  • the switching unit is to be understood in particular as a switching device for the non-rotatable connection of two elements, such as two shafts or a shaft and the housing, with the switching device for example having a first switching half connected non-rotatably to a first of the elements and a second half non-rotatably connected to a second of the elements Has switching half.
  • the two switching halves have claws, for example, particularly when the switching unit is designed as a claw clutch.
  • the switching unit is designed as a positive-locking switching unit, by means of which the elements can be positively connected to one another in a torque-proof manner.
  • the two shifting halves have disks, in particular when the shifting unit is designed as a disk clutch.
  • the switching unit can thus be a non-positive or non-positive switching unit, by means of which the first element and the second element can be connected to one another in a non-positive or non-positive manner.
  • the term "switching unit” does not include a hydraulic, mechanical or electromechanical actuation device for the switching unit. A particularly needs-based switchover can be implemented by the switching units, so that a particularly advantageous torque distribution can be achieved.
  • the first switching unit is coupled to the second switching unit in such a way that the two switching units can be switched over by means of a single actuator are.
  • the switching units are combined or summarized to form an overall switching unit that can be switched over by means of a single actuator.
  • a sliding sleeve of the respective switching unit can be moved between a respective coupling position causing the respective coupling state and a respective decoupling position causing the respective decoupling state, in particular translationally and/or in the axial direction of the transmission unit and/or relative to the housing.
  • the axial direction of the transmission unit means that the axial direction coincides with the axis of rotation of the shaft and/or the axis of rotation of the planetary gear set, and therefore runs parallel to the axis of rotation of the planetary gear set and the axis of rotation of the shaft.
  • a further embodiment of the invention provides for the first switching unit and the second switching unit to be arranged so that they overlap axially and radially inside the first rotor, so that the switching units are located in the radial direction of the first electrical Machine to the outside are each at least partially, in particular at least predominantly and thus at least more than half or completely surrounded by the first rotor.
  • the first rotor in the circumferential direction of the first electrical machine running around the first machine axis of rotation surrounds at least a respective longitudinal region of the switching units, in particular completely circumferentially.
  • the term axial overlapping of two elements thus means that the two elements in question are each arranged at least in part in the same axial area.
  • the axial range means an interval on a coordinate axis that runs along the axial direction, with the axial range being able to have any coordinates in the other two spatial directions. It has proven to be particularly advantageous if the first switching unit is designed to connect the ring gear to the first differential shaft in a rotationally test manner.
  • the first switching unit is designed to connect the ring gear to the second differential shaft in a rotationally test manner.
  • the differential gear, the superimposed planetary gear set, the second switching unit and the first switching unit are arranged in the order mentioned, i.e. in the following sequence one after the other in the axial direction of the superimposed planetary gear set and thus viewed along the axis of rotation of the planetary gear set: the differential gear - the superimposed planetary gear set - the second switching unit - the first switching unit.
  • the superimposed planetary gear set is arranged after or behind the differential gear, so that the superimposed planetary gear set follows the differential gear, with the second switching unit following the superimposed planetary gear set and the first switching unit following the second switching unit in the axial direction of the planetary gear set.
  • the differential gear is arranged coaxially with the first rotor, axially overlapping with the first rotor and radially inside the first rotor. It is therefore preferably provided that the first rotor in the circumferential direction of the first electrical machine running around the first machine axis of rotation surrounds at least a longitudinal region of the differential gear, in particular the entire differential gear, in particular completely circumferentially. It is thus preferably provided that the differential gear and the first rotor are nested in one another.
  • the superimposed planetary gear set is arranged coaxially to the first rotor, axially overlapping to the first rotor and radially inside the first rotor, so that the first rotor is preferably in the circumferential direction of the first electrical machine at least a length range of the overlay planetary gear set, in particular the entire Overlay planetary gear set, in particular completely surrounds.
  • the superimposed planetary gear set and the first rotor are nested or stacked in one another, as a result of which the axial length of the drive unit in particular can be kept particularly short.
  • the transmission unit has a first transmission stage and a second transmission stage.
  • the first transmission stage is between the first differential shaft and in the first vehicle wheel, therefore arranged downstream of the differential shaft and upstream of the first vehicle wheel.
  • the second transmission stage is between the second differential shaft and the second vehicle wheel, that is, arranged downstream of the second differential shaft and upstream of the second vehicle wheel.
  • the differential gear is designed as a bevel gear differential, with the first rotor, the differential gear, the superimposed planetary gear set and the second rotor being viewed in the axial direction of the first rotor and thus along the first axis of rotation of the machine, in the order named that is, they are arranged one after the other in the following order: the first rotor - the differential gear - the superimposed planetary gear set - the second rotor.
  • the differential gear follows the first rotor
  • the superimposed planetary gear set follows the differential gear
  • the second rotor follows the superimposed planetary gear set.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of an electric drive unit for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle;
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of the electric drive unit
  • FIG 3 shows a schematic representation of a third embodiment of the electric drive unit.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of an electric drive unit 10 for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, in a schematic representation.
  • the electric drive unit 10 is assigned to a vehicle axle, also referred to simply as an axle, of the motor vehicle, also referred to as a vehicle, the vehicle axle having at least or exactly two vehicle wheels 12 and 14 shown particularly schematically in FIG.
  • Vehicle wheels 12 and 14 also referred to simply as wheels, can be part of drive unit 10 .
  • the vehicle wheels 12 and 14 are arranged, for example, on opposite sides of the motor vehicle in the vehicle transverse direction.
  • the electric drive unit 10 has a housing 16, shown particularly schematically in FIG. 1, and a first electric machine 18, which is also referred to as a driving machine or is designed as a driving machine.
  • the first electrical machine 18 has a first stator 20 and a first rotor 22 connected, in particular in a torque-proof manner, to the housing 16 .
  • the rotor 22 can be driven by the stator 20 and can thereby be rotated about a first machine axis of rotation relative to the stator 20 and relative to the housing 16 .
  • About their rotor 22 can electric machine 18 first drive torques, in particular for driving the vehicle wheels 12 and 14, provide.
  • the drive unit 10 has a second electric machine 24 which has a second stator 26 and a second rotor 28 .
  • the second rotor 28 can be driven by the second stator 26 and can thereby be rotated about a second machine axis of rotation relative to the stator and relative to the housing 16 .
  • the stator 26 is connected to the housing 16, in particular in a rotationally fixed manner.
  • the electrical machines 18 and 24 are arranged offset from one another. This means that the machine axes of rotation are parallel and spaced apart.
  • the second electric machine 24 can provide second drive torques, in particular for driving the vehicle wheels 12 and 14 , via its rotor 28 .
  • the electric drive unit 10 has a transmission unit 30 , also referred to simply as a gear, which has a differential gear 32 , also referred to simply as a differential, and a superimposed planetary gear set 34 .
  • the superimposed planetary gear set 34 is also referred to simply as a planetary gear set.
  • the differential gear 32 (differential) has exactly three first shafts arranged coaxially to one another, namely a sum shaft 36, a first differential shaft 38 and a second differential shaft 40. The first shafts can be rotated relative to the housing 16 about a shaft axis of rotation common to the first shafts.
  • the electric machine 18 is arranged coaxially with the differential gear 32 and also coaxially with the planetary gear set (superimposed planetary gear set 34), so that the axis of rotation of the shaft coincides with the first axis of rotation of the machine.
  • the differential is designed as a first planetary gear and thus as a planetary differential.
  • the planetary gear set (superimposed planetary gear set 34) is thus a second planetary gear.
  • the planetary gear set has, in particular, three further shafts, namely a first sun gear 42, a first planet carrier 44 and a first ring gear 46.
  • the sun gear 42, the planet carrier 44, also referred to as the carrier, and the ring gear 46 are relative to a planetary gear set axis of rotation of the planetary gear set to the housing 16 rotatable.
  • the planetary gear set is arranged coaxially to the differential gear 32 so that the axis of rotation of the shaft coincides with the axis of rotation of the planetary gear set.
  • the planetary gear set axis of rotation coincides with the first machine axis of rotation
  • the shaft axis of rotation also coincides with the first machine axis of rotation, so that the first electric machine 18 is arranged coaxially with the differential gear 32 and coaxially with the superimposed planetary gear set 34 .
  • the overlay planetary gear set 34 is designed as a simple planetary gear set.
  • the planetary gearset has first planetary gears 48 which are rotatably mounted on the planetary carrier 44 .
  • the respective first planet gear 48 meshes simultaneously with the sun gear 42 and with the ring gear 46.
  • the differential gear 32 has a second sun gear 50 , a second planet carrier 52 and a second ring gear 54 .
  • the planetary differential is designed as a double planetary gear set, so that the planetary carrier 52 is designed as a double planetary carrier.
  • the differential gear 32 has first planet gears 56 and second planet gears 58 .
  • the planet gears 56 and the planet gears 58 are rotatably supported on the planet carrier 52 .
  • the respective planetary gear 56 meshes with the sun gear 50, but not with the ring gear 54.
  • the respective planetary gear 58 meshes with the ring gear 54, but not with the sun gear 50.
  • one of the planetary gears 56 and one of the planetary gears 58 each form a respective pair of planetary gears , The planetary gears 56 and 58 of the respective planetary gear pair meshing with one another.
  • the first rotor 22 is connected to the sum shaft 36 in such a way that the respective first drive torque that can be provided or is being made available by the first rotor 22 can be introduced into the transmission unit 30 via the sum shaft 36 .
  • the rotor 22 is coupled, in particular permanently, to the sum shaft 36 in a torque-transmitting manner. It is also conceivable that the rotor 22 can be coupled, ie connected, to the sum shaft 36, in particular in a torque-transmitting manner.
  • a multi-speed unit 59 shown particularly schematically is provided, via which the rotor 22 is coupled or can be coupled to the sum shaft 36, in particular in a torque-transmitting manner.
  • the multi-speed unit 59 has, for example, a plurality of shiftable gears, in particular with respective translations that are different from one another.
  • the respective first drive torque can be transmitted from the first rotor 22 via the multi-speed unit 59 to or onto the sum shaft 36 and subsequently introduced via the sum shaft 36 into the transmission unit 30 .
  • the second rotor 28 is coupled to the sun gear 42, in particular in a torque-transmitting manner, in such a way that the respective second drive torque that can be made available or made available by the second rotor 28 can be introduced into the transmission unit 30 via the sun gear 42.
  • the second rotor 28 is permanently coupled to the sun gear 42 in a torque-transmitting manner.
  • the first differential shaft 38 is coupled to the first vehicle wheel 12, in particular in a torque-transmitting manner, in such a way that torques, illustrated by an arrow 60 and also referred to as first output torques, can be discharged from the transmission unit 30 via the first differential shaft 38 and transmitted to the vehicle wheel 12.
  • the second differential shaft 40 is coupled to the second vehicle wheel 14, in particular in a torque-transmitting manner, in such a way that torques, illustrated by an arrow 62 and also referred to as second output torques, can be discharged from the transmission unit 30 via the second differential shaft 40 and can be transmitted to the second vehicle wheel 14.
  • differential shaft 38 is connected to planet carrier 52, in particular permanently, in a torque-transmitting manner, in particular in a rotationally fixed manner.
  • ring gear 46 is connected, in particular permanently, in a torque-proof manner to planet carrier 52 and thus, in particular permanently, in a torque-proof manner to differential shaft 38 .
  • the sun gear 50 is, in particular permanently, non-rotatably connected to the differential shaft 40 .
  • Ring gear 54 is connected to sum shaft 36 in a torque-proof manner, in particular permanently.
  • the planet carrier 44 is connected to the sum shaft 36 in a torque-proof manner, in particular permanently. A particularly advantageous torque distribution can be realized in this way.
  • the second rotor 28 has a rotor shaft 64 which is, in particular permanently, non-rotatably connected to a first gear wheel 66 .
  • the sun gear 42 is, in particular permanently, non-rotatably connected to a second gear 68 which meshes with the gear 66 .
  • the second rotor 28 is coupled via the gears 66 and 68, in particular permanently, to the sun gear 42 in a torque-transmitting manner.
  • the drive unit 10 has a first switching unit SE1, by means of which, in the second embodiment, the ring gear 46 can be connected to the first differential shaft 38 in a torque-proof manner.
  • the ring gear 46 can be connected in a rotationally fixed manner to the planetary carrier 52 and via this in a rotationally fixed manner to the differential shaft 38 by means of the first switching unit SE1.
  • a second switching unit SE2 is provided, by means of which the ring gear 46 can be connected to the housing 16 in a rotationally fixed manner.
  • the switching units SE1 and SE2 are coupled to one another in such a way that the switching units SE1 and SE2 can be switched over by means of a single actuator 70 which is common to the switching units SE1 and SE2 and is shown particularly schematically in FIG.
  • a common sliding sleeve of the switching units SE1 and SE2 can be moved by means of the actuator 70 relative to the housing 16 in the axial direction of the transmission unit 30, in particular translationally.
  • the first switching unit SE1 can be switched between a first uncoupled state and a first coupled state, in particular movable between a first coupled position causing the first coupled state and a first uncoupled position causing the first uncoupled state.
  • the second switching unit SE2 can be switched between a second coupling state and a second decoupling state and can be moved in particular between a second coupling position causing the second coupling state and a second decoupling position causing the second decoupling state.
  • first coupling state ring gear 46 is connected to planet carrier 52 and thus to differential shaft 38 in a torque-proof manner by means of first switching unit SE1.
  • first decoupling state ring gear 46 and differential shaft 38 are rotatable relative to one another about the planetary gear set axis of rotation and about the shaft axis of rotation.
  • ring gear 46 is non-rotatably connected to housing 16 by means of second switching unit SE2.
  • the ring gear 46 can be rotated about the planetary gear set axis of rotation relative to the housing 16 .
  • the second switching unit SE2 is in its second decoupling state when the first switching unit is in its first coupling state.
  • the first switching unit SE1 is in its first decoupling state when the second switching unit SE2 is in its second coupling state.
  • the second decoupling state accompanies the first coupling state
  • the first decoupling state accompanies the second coupling state.
  • the second decoupling position is associated with the first coupling position
  • the first decoupling position is associated with the second coupling position.
  • the switching units SE1 and SE2 are arranged in an axially overlapping manner with respect to the first rotor 22 and radially inside the first rotor 22 .
  • both the differential gear 32 and the superimposed planetary gear set 34 are arranged coaxially with the first rotor 22, axially overlapping with the first rotor 22 and radially inside the first rotor 22, in particular completely.
  • the first electrical machine 18 is an internal rotor machine, for example, so that the stator 20 , for example, completely surrounds at least one longitudinal region of the rotor 22 in the circumferential direction of the first electrical machine 18 running around the first machine axis of rotation.
  • the second electric machine 24 is designed as an internal rotor machine.
  • the second electrical machine 24 is designed as an axial flow machine, the second rotor 28 of which comprises at least or exactly two rotor parts 72 and 74 .
  • the rotor parts 72 and 74 are, for example, at least essentially disk-shaped, so that the axial flow machine is also referred to as a disk rotor or disk rotor machine.
  • the rotor parts 72 and 74 are spaced apart from one another in the axial direction of the second electrical machine 24 and thus viewed along the second machine axis of rotation, with the stator 26 being arranged at least partially between the rotor parts 72 and 74 in the axial direction of the electrical machine 24 .
  • the rotor parts 72 and 74 are connected to one another in a torque-proof manner, in particular permanently.
  • the electric machine 24 is arranged coaxially with the electric machine 18, coaxially with the differential gear 32 and coaxially with the planetary gear set.
  • drive unit 10 includes a first transmission stage 76 and a second transmission stage 78.
  • the transmission stage 76 Based on a first torque flow, via which the respective first output torque can be transmitted from differential shaft 38 to vehicle wheel 12, and thus vehicle wheel 12 from differential shaft 38 can be driven, the transmission stage 76 is arranged between the differential shaft 38 and the vehicle wheel 12 .
  • transmission stage 78 Based on a second torque flow, via which the respective second output torque can be transmitted from differential shaft 40 to vehicle wheel 14, and therefore vehicle wheel 14 can be driven by differential shaft 40, transmission stage 78 is arranged between differential shaft 40 and vehicle wheel 14 .
  • the respective transmission stage 76, 78 is designed as a respective, further planetary gear set, which has a respective, further sun gear 80, a respective, further planet carrier 82 and a respective, further ring gear 84.
  • ring gear 84 is connected to housing 16 in a torque-proof manner, in particular permanently.
  • the respective sun wheel 80 is, in particular permanently, non-rotatably connected to the respective differential shaft 38, 40.
  • the respective planetary carrier 82 can be or is coupled, in other words can be connected or connected, to the respective vehicle wheel 12, 14 in a torque-transmitting manner, in particular permanently.
  • Figure 3 shows a third Embodiment of the drive unit 10.
  • the differential gear 32 is designed as a bevel gear differential.
  • the sum shaft 36 is designed as a differential cage input element of the differential gear 32, the differential cage is also referred to as differential carrier.
  • the sum shaft 36 is rotatable about the shaft axis of rotation relative to the housing 16 .
  • the differential gear 32 has compensating gears 86, which in the present case are designed as bevel gears.
  • the differential gears 86 also referred to simply as differential gears, are arranged coaxially to one another and can rotate relative to the sum shaft 36 (differential cage) about a differential gear axis of rotation that is common to the differential gears, the differential gear axis of rotation running perpendicular to the shaft axis of rotation.
  • the differential gears are mounted on the differential cage so as to be rotatable about the differential gear axis of rotation relative to the sum shaft 36 via a respective bolt or via a bolt common to the differential gears.
  • the bevel gear differential also includes output gears 88 and 90, also referred to as output gears.
  • the output gears do not mesh with each other, with the respective output gear meshing with the differential gears, in particular at the same time.
  • the output gear 88 is, in particular permanently, non-rotatably connected to the first differential shaft 38
  • the output gear 90 is non-rotatably connected to the differential shaft 40 , in particular permanently.
  • the output gears are bevel gears.
  • the output gears are rotatable relative to each other about the shaft axis of rotation, and in particular the respective output gear 88, 90 is rotatable about the shaft axis of rotation relative to the differential cage (sum shaft 36).
  • the switching unit SE1 is designed to connect the ring gear 46 to the second differential shaft 40 in a torque-proof manner.
  • the second switching unit SE2 is designed to connect the ring gear 46 to the housing 16 in a torque-proof manner.
  • the multi-speed unit 59 is also provided in the third embodiment, which is optionally provided both in the first embodiment and in the third embodiment and can therefore be omitted.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinheit (10), mit einer ersten elektrischen Maschine (18), welche einen ersten Rotor (22) aufweist, mit einer zweiten elektrischen Maschine (24), welche einen zweiten Rotor (28) aufweist, und mit einer Getriebeeinheit(30), welche ein Differentialgetriebe (32) aufweist, welches genau drei koaxial zueinander angeordnete, erste Wellen aufweist, nämlich eine Summenwelle (36), an welche der erste Rotor (22) derart angebunden ist, dass von dem ersten Rotor (22) bereitgestellte Drehmomente über die Summenwelle (36) in die Getriebeeinheit (30) einleitbar sind, eine erste Differenzwelle (38), welche derart mit einem ersten Fahrzeugrad (12) gekoppelt ist, dass über die erste Differenzwelle (38) Drehmomente (60) aus der Getriebeeinheit (30) ausleitbar und auf das erste Fahrzeugrad (12) übertragbar sind, und eine zweite Differenzwelle (40), welche derart mit einem zweiten Fahrzeugrad (14) gekoppelt ist, dass über die zweite Differenzwelle (40) Drehmomente (62) aus der Getriebeeinheit (30) ausleitbar und auf das zweite Fahrzeugrad (14) übertragbar sind.

Description

Elektrische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen
Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Der EP 3 348 867 A1 ist eine Drehmomentenverteilungseinrichtung als bekannt zu entnehmen, mit einem Drehmomentenverteilungsmotor, einem ersten Sonnenrad und einer Mehrzahl von ersten Planetenrädern, die an einer außenumfangsseitigen Seite des ersten Sonnenrads angeordnet sind und in das erste Sonnenrad eingreifen. Vorgesehen ist auch ein zweites Sonnenrad, dessen Verzahnungsdurchmesser größer als ein Verzahnungsdurchmesser des ersten Sonnenrads ist.
Antriebseinheiten für Kraftfahrzeuge, die eine oder zwei Antriebsmaschinen sowie eine Drehmomentenverteilungseinrichtung, auch Torque-Vectoring-Einrichtung genannt, aufweisen, sind ferner aus der US 8 651 991 B1 , der DE 10 2018 117 206 A1 , der DE 10 2015 223 131 A1 und der EP 3 140 144 B1 bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, zu schaffen, sodass eine besonders vorteilhafte Drehmomentenverteilung unter einer Realisierung von hohen Momenten sowie einer hohen Effizienz realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Antriebseinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die elektrische Antriebseinheit aufweist und mittels der elektrischen Antriebseinheit, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Beispielsweise weist das einfach auch als Fahrzeug bezeichnete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgend und somit hintereinander angeordnet Achsen auf, welche auch als Fahrzeugachsen bezeichnet werden. Die jeweilige Fahrzeugachse weist wenigstens oder genau zwei auch als Räder bezeichnete Fahrzeugräder auf, wobei die jeweiligen Fahrzeugräder der jeweiligen Fahrzeugachse beispielsweise auf in Fahrzeugquerrichtung einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Dabei ist die elektrische Antriebseinheit beispielsweise Bestandteil, insbesondere genau, einer der Fahrzeugachsen, wobei die Fahrzeugräder der einen Fahrzeugachse mittels der elektrischen Antriebseinheit, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden können. Wenn im Folgenden die Rede von den Fahrzeugrädern ist, so sind darunter, falls nichts Anderes angegeben ist, die mittels der elektrischen Antriebseinheit, insbesondere rein, elektrisch antreibbaren Fahrzeugräder der einen Fahrzeugachse zu verstehen. Durch Antreiben der Fahrzeugräder kann das Kraftfahrzeug insgesamt, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden. Die Fahrzeugräder der einen Fahrzeugachse und die Fahrzeugräder der anderen Fahrzeugachse sind Bodenkontaktelemente, über welche das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Wird das Kraftfahrzeug entlang des Bodens gefahren, während das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin über die Bodenkontaktelemente an dem Boden abgestützt ist, so rollen die Fahrzeugräder, mithin die Bodenkontaktelemente, insbesondere direkt, an dem Boden ab. Die elektrische Antriebseinheit weist eine erste elektrische Maschine auf, welche einen ersten Rotor aufweist. Insbesondere weist die erste elektrische Maschine auch einen ersten Stator auf. Beispielsweise ist der erste Rotor mittels des ersten Stators antreibbar und dadurch um eine erste Maschinendrehachse relativ zu dem ersten Stator drehbar. Beispielsweise weist die elektrische Antriebseinheit ein Gehäuse auf, wobei der erste Rotor um die erste Maschinendrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar ist. Die elektrische Antriebseinheit weist außerdem eine zweite elektrische Maschine Auf, welche einen zweiten Rotor aufweist. Insbesondere weist die zweite elektrische Maschine auch einen zweiten Stator auf. Beispielsweise ist der zweite Rotor mittels des zweiten Stators antreibbar und dadurch um eine zweite Maschinendrehachse relativ zu dem zweiten Stator und vorzugsweise auch relativ zu dem Gehäuse drehbar. Es ist denkbar, dass die elektrischen Maschinen koaxial zueinander angeordnet sind, sodass die Maschinendrehachsen zusammenfallen. Ferner ist es denkbar, dass die elektrischen Maschinen achsparallel zueinander angeordnet sind, sodass beispielsweise die Maschinendrehachsen voneinander beabstandet sind und parallel zueinander verlaufen.
Die erste elektrische Maschine kann über ihren ersten Rotor erste Antriebsdrehmomente, insbesondere zum Antreiben der Fahrzeugräder, bereitstellen. Die zweite elektrische Maschine kann über ihren zweiten Rotor zweite Antriebsdrehmomente, insbesondere zum Antreiben der Fahrzeugräder, bereitstellen. Die elektrische Antriebseinheit weist auch eine Getriebeeinheit auf, welche ein Differentialgetriebe aufweist, mithin umfasst. Insbesondere ist das Differentialgetriebe zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet. Das Differentialgetriebe weist genau drei koaxial zueinander angeordnete, erste Wellen auf, nämlich eine Summenwelle, eine erste Differenzwelle und eine zweite Differenzwelle. Dies bedeutet, dass die ersten Wellen um einen ersten Wellen gemeinsame, erste Wellendrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar ist. Insbesondere ist das Differentialgetriebe ein Umlaufrädergetriebe und somit beispielsweise als ein Umlaufrädergetriebedifferential ausgebildet. Ganz insbesondere ist das Differentialgetriebe vorzugsweise als ein Planetengetriebe und somit als Planetengetriebedifferential ausgebildet, welches auch als Planetendifferential bezeichnet wird. Das Differentialgetriebe wird auch als Differential bezeichnet. Ferner kann es sich bei dem Differentialgetriebe um ein Kegelraddifferential handeln, welches auch als Kegeldifferential bezeichnet wird. Insbesondere dann, wenn das Differentialgetriebe als ein Kegeldifferential ausgebildet ist, ist beispielsweise eine erste der ersten Wellen ein auch als Differentialkorb bezeichneter Differentialkäfig, welcher sozusagen als eine Hohlwelle oder nach Art einer Hohlwelle ausgebildet ist, eine zweite der ersten Wellen ist eine erste Seitenwelle und die dritte der ersten Wellen ist eine zweite Seitenwelle. Der erste Rotor ist derart an die Summenwelle angebunden, das heißt derart mit der Summenwelle, insbesondere drehmomentübertragend, gekoppelt oder verbunden, dass von dem ersten Rotor bereitgestellte Drehmomente über die Summenwelle in die Getriebeeinheit eingeleitet werden können. Mit anderen Worten können von dem ersten Rotor ausgehende Drehmomente an der oder über die Summenwelle in die Getriebeeinheit eingeleitet werden. Das jeweilige, von dem ersten Rotor bereitgestellte oder bereitstellbare Drehmoment ist beispielsweise das jeweilige, erste Antriebsdrehmoment. Beispielsweise ist der erste Rotor, insbesondere permanent, drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit der Summenwelle verbunden. Die Summenwelle ist somit beispielsweise ein auch als erster Eingang bezeichneter erster Antrieb des Differentialgetriebes, insbesondere der Getriebeeinheit, da über die Summenwelle das jeweilige, erste Antriebsdrehmoment in das Differentialgetriebe und dadurch in die Getriebeeinheit eingeleitet werden kann. Die erste Differenzwelle ist derart mit einem ersten der Fahrzeugräder, insbesondere drehmomentübertragend, gekoppelt oder verbunden, dass über die erste Differenzwelle auch als erste Ausgangsdrehmomente bezeichnete Drehmomente aus der Getriebeeinheit ausleitbar und auf das erste Fahrzeugrad übertragbar sind, insbesondere um dadurch das erste Fahrzeugrad anzutreiben. Die erste Differenzwelle ist somit beispielsweise ein als erster Ausgang bezeichneter, erster Abtrieb des Differentialgetriebes und insbesondere der Getriebeeinheit insgesamt, da das jeweilige, erste Ausgangsdrehmomente über die erste Differenzwelle aus der Getriebeeinheit ausgeleitet und an oder auf das erste Fahrzeugrad übertragen werden kann, insbesondere um dadurch das erste Fahrzeugrad anzutreiben. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist die erste Differenzwelle derart, insbesondere permanent, mit dem ersten Fahrzeugrad, insbesondere drehmomentübertragend, gekoppelt, dass die von der Getriebeeinheit ausgehenden, ersten Ausgangsdrehmomente an der ersten Differenzwelle aus der Getriebeeinheit an das erste Fahrzeugrad ausgeleitet werden können. Beispielsweise ist die erste Differenzwelle, insbesondere permanent, drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem ersten Fahrzeugrad gekoppelt, das heißt verbunden.
Die zweite Differenzwelle ist derart mit einem zweiten der Fahrzeugräder, insbesondere drehmomentübertragend, gekoppelt, dass über die zweite Differenzwelle auch als zweite Ausgangsdrehmomente bezeichnete Drehmomente aus der Getriebeeinheit ausleitbar und auf das zweite Fahrzeugrad übertragbar sind, insbesondere um dadurch das zweite Fahrzeugrad anzutreiben. Insbesondere sind das erste Fahrzeugrad und das zweite Fahrzeugrad Fahrzeugräder derselben Fahrzeugachse, insbesondere der zuvor genannten, einen Fahrzeugachse. Die zweite Differenzwelle ist somit beispielsweise ein auch als zweiter Ausgang bezeichneter, zweiter Abtrieb des Differentialgetriebes und insbesondere der Getriebeeinheit insgesamt, da über die zweite Differenzwelle die zweiten Ausgangsdrehmomente aus der Getriebeeinheit ausgeleitet und an oder auf das zweite Fahrzeugrad übertragen werden können. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt können die zweiten Ausgangsdrehmomente, ausgehend von der Getriebeeinheit, an der zweiten Differenzwelle aus der Getriebeeinheit an das zweite Fahrzeugrad ausgeleitet werden. Beispielsweise ist die zweite Differenzwelle, insbesondere permanent, drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem zweiten Fahrzeugrad gekoppelt, das heißt verbunden.
Die Getriebeeinheit weist außerdem einen Überlagerungsplanetenradsatz auf, welcher insbesondere zusätzlich zu dem Differentialgetriebe vorgesehen ist. Ist beispielsweise das Differentialgetriebe ein erstes Planetengetriebe beziehungsweise das zuvor genannte Planetengetriebe, so ist beispielsweise der Überlagerungsplanetenradsatz ein zweites Planetengetriebe. Der Überlagerungsplanetenradsatz wird auch einfach als Planetenradsatz oder Planetensatz bezeichnet und weist, insbesondere genau, drei weitere Wellen auf, nämlich ein Sonnenrad, einen auch als Steg bezeichneten Planetenträger und ein Hohlrad. Das Sonnenrad, der Planetenträger und das Hohlrad sind Getriebeelemente des Überlagerungsplanetenradsatzes. Insbesondere dann, wenn das jeweilige Getriebeelement nicht drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, kann das jeweilige Getriebeelement um eine Planetenradsatzdrehachse des Überlagerungsplanetenradsatzes gedreht werden. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Getriebeelemente koaxial zueinander angeordnet sind. Insbesondere ist es denkbar, dass das Differentialgetriebe koaxial zu dem Überlagerungsplanetenradsatz angeordnet ist, sodass die Planetenradsatzdrehachse mit der Wellendrehachse zusammenfällt. Das Hohlrad ist drehfest mit der ersten Differenzwelle verbunden oder verbindbar. Außerdem ist der zweite Rotor derart, insbesondere drehmomentübertragend, mit dem Sonnenrad gekoppelt, das von dem zweiten Rotor bereitgestellte Drehmomente über das Sonnenrad in die Getriebeeinheit eingeleitet werden können. Das jeweilige, von dem zweiten Rotor bereitgestellte oder bereitstellbare Drehmoment ist beispielsweise das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment. Somit ist beispielsweise das Sonnenrad ein auch als zweiter Eingang bezeichneter, zweiter Antrieb der Getriebeeinheit, da über das Sonnenrad das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment in die Getriebeeinheit eingeleitet werden kann. Mit anderen Worten ist der zweite Rotor derart mit dem Sonnenrad, insbesondere Drehmomentübertragend, gekoppelt, dass Drehmomente, ausgehend von dem zweiten Rotor, an dem Sonnenrad in die Getriebeeinheit eingeleitet werden können.
Beispielsweise ist der zweite Rotor, insbesondere permanent, drehmomentübertragend mit dem Sonnenrad gekoppelt, das heißt verbunden. Es ist denkbar, dass die erste elektrische Maschine koaxial zu dem Differentialgetriebe und/oder koaxial zu dem Planetenradsatz angeordnet ist, sodass die erste Maschinendrehachse mit der Wellendrehachse und/oder mit der Planetenradsatzdrehachse zusammenfällt. Ferner ist es denkbar, dass die zweite elektrische Maschine achsparallel zu dem Differentialgetriebe und/oder zu dem Planetenradsatz angeordnet ist, sodass die zweite Maschinendrehachse parallel zu der Wellendrehachse und/oder parallel zu der Planetenradsatzdrehachse verläuft und von der Wellendrehachse und/oder von der Planetenradsatzdrehachse beabstandet ist. Das Hohlrad ist drehtest mit der ersten Differenzwelle verbunden oder verbindbar. Mit anderen Worten ist es bei einer Variante denkbar, dass die erste Differenzwelle, insbesondere permanent, drehtest mit dem Hohlrad verbunden ist. Bei einer zweiten Variante ist es denkbar, dass die erste Differenzwelle drehtest mit dem Hohlrad verbindbar ist.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente wie beispielsweise die erste Differenzwelle und das Hohlrad drehtest miteinander verbunden sind, zu verstehen, dass die drehtest miteinander verbundenen Bauelemente koaxial zueinander angeordnet sind und sich insbesondere dann, wenn die Bauelemente angetrieben werden, gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig um eine den Bauelementen gemeinsame Bauelementdrehachse wie beispielsweise die Planetenradsatzdrehachse mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit, insbesondere relativ zu dem Gehäuse, drehen. Mit anderen Worten ist unter einer drehfesten Verbindung zweier insbesondere drehbar gelagerter Elemente zu verstehen, dass die beiden Elemente koaxial zueinander angeordnet sind und derart miteinander verbunden sind, dass sie mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen. Unter einer drehfesten Verbindung eines drehbar gelagerten Elements mit dem Gehäuse ist zu verstehen, dass das Element derart mit dem Gehäuse verbunden ist, dass das Element nicht gegenüber dem Gehäuse verdreht werden kann.
Unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente wie beispielsweise das Sonnenrad und der zweite Rotor drehmomentübertragend miteinander gekoppelt oder verbunden sind, ist zu verstehen, dass die Bauelemente derart miteinander gekoppelt oder verbunden sind, dass Drehmomente zwischen den Bauelementen übertragen werden können, wobei dann, wenn die Bauelemente drehfest miteinander verbunden sind, die Bauelemente auch drehmomentübertragend miteinander verbunden sind.
Unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente permanent drehmomentübertragend miteinander verbunden sind, ist zu verstehen, dass nicht etwa ein Umschaltelement vorgesehen ist, welches zwischen einem die Bauelemente drehmomentübertragend miteinander verbindenden Koppelzustand und einem Entkoppelzustand umschaltbar ist, in welchem keine Drehmomente zwischen den Bauelementen übertragen werden können, sondern die Bauelemente sind stets beziehungsweise immer und somit permanent drehmomentübertragend, das heißt derart miteinander verbunden, dass ein Drehmoment zwischen den Bauelementen übertragen werden kann. Somit ist beispielsweise eines der Bauelemente von dem jeweils anderen Bauelement antreibbar beziehungsweise umgekehrt. Insbesondere ist unter dem Merkmal, dass die Bauelemente permanent drehtest miteinander verbunden sind, zu verstehen, dass nicht etwa ein Umschaltelement vorgesehen ist, welches zwischen einem die Bauelemente drehtest miteinander verbindenden Koppelzustand und einem Entkoppelzustand umschaltbar ist, in welchem die Bauelemente voneinander entkoppelt und relativ zueinander drehbar sind, insbesondere um die Bauelementdrehachse, sodass beispielsweise keine Drehmomente zwischen den Bauelementen übertragen werden können, sondern die Bauelemente sind stets beziehungsweise immer, mithin permanent miteinander verbunden oder gekoppelt. Ferner ist unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente drehmomentübertragend, insbesondere drehtest, miteinander koppelbar oder verbindbar sind, zu verstehen, dass den Bauelementen ein Umschaltelement zugeordnet ist, welches zwischen einem Koppelzustand, in welchem die Bauelemente mittels des Umschaltelements drehmomentübertragend, insbesondere drehtest, miteinander verbunden sind, und einem Entkoppelzustand umschaltbar ist, in welchem die Bauelemente voneinander entkoppelt sind, sodass sich die Bauelemente insbesondere auch um die Bauelementdrehachse relativ zueinander drehen können und sodass insbesondere keine Drehmomente zwischen den Bauelementen übertragen werden können.
Um nun eine besonders vorteilhafte, auch als Torque-Vectoring oder Torque-Vectoring- Funktion bezeichnete Drehmomentenverteilung realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Plantenträger, insbesondere permanent, drehfest mit der Summenwelle verbunden ist.
Das jeweilige, zuvor genannte, erste Ausgangsdrehmoment resultiert beispielsweise aus dem jeweiligen, gegebenenfalls in die Getriebeeinheit eingeleiteten, ersten Antriebsmoment und/oder aus dem jeweiligen, gegebenenfalls in die Getriebeeinheit eingeleiteten, zweiten Antriebsdrehmoment. Beispielsweise resultiert das jeweilige, zweite Ausgangsdrehmoment aus dem jeweiligen, gegebenenfalls in die Getriebeeinheit eingeleiteten, ersten Antriebsdrehmoment und/oder aus dem jeweiligen, gegebenenfalls in die Getriebeeinheit eingeleiteten, zweiten Antriebsdrehmoment.
Durch die Erfindung können besonders hohe Drehmomente insbesondere bei der Drehmomentenverteilung und somit einem Torque-Vectoring-Fall ohne Verlust von Antriebsleistung realisiert werden, sodass ein besonders hohes, um die Fahrzeughochrichtung wirkendes Giermoment realisiert werden kann. Des Weiteren ermöglicht die Erfindung eine besonders effiziente Fahrt mit nur einer der elektrischen Maschinen. Mit anderen Worten kann durch die Erfindung ein besonders effizienter Ein- Maschinen-Betrieb realisiert werden, in welchem die Fahrzeugräder bezogen auf die elektrischen Maschinen ausschließlich mittels einer der elektrischen Maschinen, insbesondere ausschließlich mittels der ersten elektrischen Maschine, angetrieben werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, die zweite elektrische Maschine als Drehmomentenverteilungsmaschine sowie insbesondere in einem auch als Unterstützungsbetrieb bezeichneten Boost-Betrieb als Unterstützungsmotor zu nutzen sowie, insbesondere bei dem Ein-Maschinenbetrieb, von der Getriebeeinheit abzuhängen, das heißt abzukoppeln. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass in dem auch einfach als Boost bezeichneten Unterstützungsbetrieb die Fahrzeugräder, insbesondere gleichzeitig, mittels beider elektrischer Maschinen angetrieben werden, um dadurch beispielsweise das Kraftfahrzeug besonders stark zu beschleunigen.
Beispielsweise wird in dem Boost-Betrieb beziehungsweise zur Realisierung des Boost- Betriebs die zweite elektrische Maschine, insbesondere der zweite Rotor, insbesondere übersetzt, an die Getriebeeinheit und dabei insbesondere an das Differentialgetriebe, beispielsweise über den Planetenradsatz, angebunden, wodurch ein besonders hohes Abtriebsdrehmoment insgesamt erzeugt werden kann.
Unter der Drehmomentenverteilung (Torque-Vectoring) ist insbesondere Folgendes zu verstehen: Das Differentialgetriebe weist beispielsweise eine Grundverteilung auf, gemäß welcher beispielsweise ein in die Getriebeeinheit, insbesondere über die Summenwelle, eingeleitetes Gesamtdrehmoment auf die Abtriebe, das heißt auf die Differenzwellen und über diese auf die Fahrzeugräder aufgeteilt oder verteilt wird. Insbesondere ist die Grundverteilung durch eine mechanische Konstruktion oder Auslegung des Differentialgetriebes definiert, das heißt festgelegt. Das Gesamtdrehmoment resultiert beispielsweise aus dem jeweiligen, ersten Antriebsdrehmoment und/oder aus dem jeweiligen, zweiten Antriebsdrehmoment, wobei das Gesamtdrehmoment beispielsweise insbesondere dann aus dem jeweiligen, ersten Antriebsdrehmoment und aus dem jeweiligen, zweiten Antriebsdrehmoment resultieren kann, wenn sowohl das jeweilige, erste Antriebsmoment als auch das jeweilige, zweite Antriebsmoment, insbesondere gleichzeitig, in die Getriebeeinheit eingeleitet werden. Dadurch, dass über das Sonnenrad das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment in den Überlagerungsplanetenradsatz und über diesen in die Getriebeeinheit insgesamt eingeleitet werden kann, kann das Differentialgetriebe insbesondere über den Überlagerungsplanetenradsatz mittels des zweiten Rotors und somit mittels der zweiten elektrischen Maschine derart beeinflusst werden, dass beispielsweise das jeweilige, über die Summenwelle in das Differentialgetriebe beziehungsweise in die Getriebeeinheit eingeleitete, erste Antriebsdrehmoment oder Gesamtdrehmoment nicht oder nicht nur gemäß der Grundverteilung, sondern gemäß einer von der Grundverteilung unterschiedlichen Verteilung auf die Abtriebe, mithin auf die Differenzwellen und über diese auf die Fahrzeugräder aufgeteilt oder verteilt wird, wobei insbesondere durch Variieren des jeweiligen, zweiten Antriebsdrehmoments beziehungsweise durch Variieren eines Betrags des jeweiligen, zweiten Antriebsdrehmoments, das heißt insbesondere durch Bereitstellen der unterschiedlichen, zweiten Antriebsdrehmomente die genannte Verteilung variiert werden kann. Dadurch kann beispielsweise eingestellt werden, dass das erste Ausgangsdrehmoment einen ersten Wert, insbesondere einen ersten Betrag, und das zweite Ausgangsdrehmoment, insbesondere gleichzeitig, einen von dem ersten Wert unterschiedlichen, zweiten Wert, insbesondere einen von dem ersten Betrag unterschiedlichen, zweiten Betrag aufweist. Diese Drehmomentunterteilung ist insbesondere bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs vorteilhaft, da dann beispielsweise dem kurvenäußeren Fahrzeugrad ein größeres Drehmoment als dem kurveninneren Fahrzeugrad zugeteilt werden kann, um beispielsweise das Kraftfahrzeug aus einer Kurve heraus zu beschleunigen. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Fahrdynamik realisiert werden. Außerdem weist das Differentialgetriebe die bereits hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannte Funktion auf, dass das Differentialgetriebe bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs unterschiedliche Drehzahlen der Fahrzeugräder zulässt, insbesondere derart, dass sich das kurvenäußere Fahrzeugrad mit einer größeren Drehzahl dreht als das kurveninnere Fahrzeugrad, insbesondere während die Fahrzeugräder mittels des ersten Rotors und/oder mittels des zweiten Rotors, das heißt mittels der ersten elektrischen Maschine und/oder der zweiten elektrischen Maschine angetrieben werden oder antreibbar sind. Insbesondere ermöglicht die Erfindung im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen höhere Drehmomente beim Torque-Vectoring, insbesondere ohne Verlust von Antriebsleistung, sodass ein besonders starkes, um die Fahrzeughochrichtung wirkendes Giermoment am Fahrzeug realisiert werden kann.
Des Weiteren ist durch die Erfindung ein besonders vorteilhafter, auch als Boost oder Boost-Betrieb bezeichneter Unterstützungsbetrieb realisierbar. Hierzu werden beispielsweise die Differenzwellen sowie die Fahrzeugräder, insbesondere gleichzeitig, beide elektrische Maschinen angetrieben.
Um eine besonders vorteilhafte Schaltbarkeit und somit eine besonders vorteilhafte Drehmomentenverteilung realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die elektrische Antriebseinheit eine erste Schalteinheit aufweist. Bei einer Ausführungsform ist die erste Schalteinheit dazu ausgebildet, das Hohlrad drehfest mit der ersten Differenzwelle zu verbinden. Mit anderen Worten ist beispielsweise das Hohlrad mittels der ersten Schalteinheit drehfest mit der Differenzwelle verbindbar. Bei einer weiteren Ausführungsform ist die erste Schalteinheit dazu ausgebildet, das Hohlrad drehfest mit der zweiten Differenzwelle zu verbinden. Beispielsweise ist die erste Schalteinheit zwischen einem ersten Koppelzustand und einem ersten Entkoppelzustand umschaltbar. In dem ersten Koppelzustand ist mittels der ersten Schalteinheit das Hohlrad drehfest mit der ersten Differenzwelle oder drehfest mit der zweiten Differenzwelle verbunden. In dem ersten Entkoppelzustand lässt die erste Schalteinheit insbesondere um die Planetenradsatzdrehachse erfolgende Relativdrehungen zwischen dem Hohlrad und der ersten beziehungsweise zweiten Differenzwelle zu.
Eine weitere, besonders vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich durch eine zweite Schalteinheit aus, welche dazu ausgebildet ist, das Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse der elektrischen Antriebseinheit zu verbinden. Beispielsweise ist die zweite Schalteinheit zwischen einem zweiten Koppelzustand und einem zweiten Entkoppelzustand umschaltbar. In dem zweiten Koppelzustand ist mittels der zweiten Schalteinheit das Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse verbunden. In dem zweiten Entkoppelzustand lässt die zweite Schalteinheit insbesondere um die Planetenradsatzdrehachse erfolgende Relativdrehungen zwischen dem Hohlrad und dem Gehäuse zu. Beispielsweise geht der erste Koppelzustand mit dem zweiten Entkoppelzustand einher. Vorzugsweise geht der zweite Koppelzustand mit dem ersten Entkoppelzustand einher.
Unter der Schalteinheit ist insbesondere eine Schaltvorrichtung zur drehfesten Verbindung zweier Elemente, wie beispielsweise zweier Wellen oder einer Welle und dem Gehäuse zu verstehen, wobei beispielsweise die Schaltvorrichtung eine mit einem ersten der Elemente drehfest verbundene erste Schalthälfte und eine mit einem zweiten der Elemente drehfest verbundene zweite Schalthälfte aufweist. Die beiden Schalthälften weisen zum Beispiel Klauen auf, insbesondere dann, wenn die Schalteinheit als eine Klauenkupplung ausgebildet ist. Somit ist beispielsweise die Schalteinheit als formschlüssige Schalteinheit ausgebildet, mittels welcher die Elemente formschlüssig drehfest miteinander verbunden werden können. Ferner ist es denkbar, dass die beiden Schalthälften Lamellen aufweisen, insbesondere dann, wenn die Schalteinheit als eine Lamellenkupplung ausgebildet ist. Somit kann die Schalteinheit eine kraft- beziehungsweise reibschlüssige Schalteinheit sein, mittels welcher das erste Element und das zweite Element reib- beziehungsweise kraftschlüssig miteinander verbunden werden können. Nicht von dem Begriff „Schalteinheit“ mitumfasst ist eine hydraulische, mechanische oder elektromechanische Betätigungsvorrichtung für die Schalteinheit. Durch die Schalteinheiten kann eine besonders bedarfsgerechte Umschaltung realisiert werden, sodass eine besonders vorteilhafte Drehmomentenverteilung darstellbar ist.
Um dabei auf besonders bauraum-, gewichts- und kostengünstige Weise eine besonders vorteilhafte Drehmomentverteilung realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die erste Schalteinheit mit der zweiten Schalteinheit derart gekoppelt ist, dass die beiden Schalteinheiten mittels eines einzigen Aktors umschaltbar sind. Somit sind beispielsweise die Schalteinheiten zu einer Gesamtschalteinheit kombiniert oder zusammengefasst, die mittels des einen einzigen Aktors umschaltbar ist. Insbesondere kann beispielsweise eine Schiebemuffe der jeweiligen Schalteinheit zwischen einer jeweiligen, den jeweiligen Koppelzustand bewirkenden Koppelstellung und einer jeweiligen, den jeweiligen Entkoppelzustand bewirkenden Entkoppelstellung, insbesondere translatorisch und/oder in axialer Richtung der Getriebeeinheit und/oder relativ zu dem Gehäuse, bewegt werden. Insbesondere ist unter der axialen Richtung der Getriebeeinheit zu verstehen, dass die axiale Richtung mit der Wellendrehachse und/oder Planetenradsatzdrehachse zusammenfällt, mithin parallel zur Planetenradsatzdrehachse und zur Wellendrehachse verläuft.
Um eine besonders vorteilhafte Drehmomentenverteilung auf besonders bauraumgünstige Weise realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die erste Schalteinheit und die zweite Schalteinheit axial überlappend und radial innerhalb des ersten Rotors angeordnet sind, sodass die Schalteinheiten in radialer Richtung der ersten elektrischen Maschine nach außen hin jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als der Hälfte oder aber vollständig, von dem ersten Rotor umgeben sind. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist es beispielsweise vorgesehen, dass der erste Rotor in um die erste Maschinendrehachse verlaufender Umfangsrichtung der ersten elektrischen Maschine zumindest einen jeweiligen Längenbereich der Schalteinheiten insbesondere vollständig umlaufend umgibt.
Mit dem Begriff der axialen Überlappung zweier Elemente ist somit gemeint, dass die beiden betreffenden Elemente zumindest jeweils zum Teil in einem gleichen axialen Bereich angeordnet sind. Mit dem axialen Bereich ist ein Intervall auf einer Koordinatenachse gemeint, die entlang der axialen Richtung verläuft, wobei der axiale Bereich beliebige Koordinaten in den beiden anderen Raumrichtungen haben kann. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die erste Schalteinheit dazu ausgebildet ist, das Hohlrad drehtest mit der ersten Differenzwelle zu verbinden.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die erste Schalteinheit dazu ausgebildet, das Hohlrad drehtest mit der zweiten Differenzwelle zu verbinden. Dabei ist in axialer Richtung des Überlagerungsplanetenradsatzes und somit entlang der Planetenradsatzdrehachse betrachtet das Differentialgetriebe, der Überlagerungsplanetenradsatz, die zweite Schalteinheit, und die erste Schalteinheit in der genannten Reihenfolge, das heißt in folgender Reihenfolge nacheinander angeordnet: das Differentialgetriebe - der Überlagerungsplanetenradsatz - die zweite Schalteinheit - die erste Schalteinheit. Mit anderen Worten ist in axialer Richtung des Überlagerungsplanetenradsatzes betrachtet der Überlagerungsplanetenradsatz nach beziehungsweise hinter dem Differentialgetriebe angeordnet, sodass der Überlagerungsplanetenradsatz auf das Differentialgetriebe folgt, wobei in axialer Richtung des Planetenradsatzes die zweite Schalteinheit auf den Überlagerungsplanetenradsatz, und die erste Schalteinheit auf die zweite Schalteinheit folgt. Dadurch kann insbesondere ein in axialer Richtung des Überlagerungsplanetenradsatzes und somit beispielsweise der Getriebeeinheit insgesamt verlaufende Länge der Antriebseinheit besonders geringgehalten werden.
Um eine besonders vorteilhafte Drehmomentenverteilung auf besonders bauraumgünstige Weise realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Differentialgetriebe koaxial zu dem ersten Rotor, axial überlappend zu dem ersten Rotor und radial innerhalb des ersten Rotors angeordnet ist. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der erste Rotor in um die erste Maschinedrehachse verlaufender Umfangsrichtung der ersten elektrischen Maschine zumindest einen Längenbereich des Differentialgetriebes, insbesondre das gesamte Differentialgetriebe, insbesondere vollständig umlaufend umgibt. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Differentialgetriebe und der erste Rotor ineinander geschachtelt sind.
Um den Bauraumbedarf besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Überlagerungsplanetenradsatz koaxial zu dem ersten Rotor, axial überlappend zu dem ersten Rotor und radial innerhalb des ersten Rotors angeordnet ist, sodass vorzugsweise der erste Rotor in Umfangsrichtung der ersten elektrischen Maschine zumindest einen Längenbereich des Überlagerungsplanetenradsatzes, insbesondere den gesamten Überlagerungsplanetenradsatz, insbesondere vollständig umlaufend umgibt. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, den Überlagerungsplanetenradsatz und den ersten Rotor ineinander zu schachteln oder zu stapeln, wodurch insbesondere die axiale Länge der Antriebseinheit besonders gering gehalten werden kann.
Um eine besonders vorteilhafte Übersetzung und somit Drehmomentenverteilung realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Getriebeeinheit eine erste Übersetzungsstufe und eine zweite Übersetzungsstufe aufweist. Die erste Übersetzungsstufe ist hinsichtlich eines von der ersten Differenzwelle zu dem ersten Fahrzeugrad verlaufenden, ersten Drehmomentenflusses, über welchem beispielsweise das jeweilige, erste Ausgangsdrehmoment von der ersten Differenzwelle auf oder an das erste Fahrzeugrad übertragen werden kann, zwischen der ersten Differenzwelle und im ersten Fahrzeugrad, mithin stromab der Differenzwelle und stromauf des ersten Fahrzeugrads angeordnet. Die zweite Übersetzungsstufe ist hinsichtlich eines von der zweiten Differenzwelle zu dem zweiten Fahrzeugrad verlaufenden, zweiten Drehmomentenflusses, entlang welchem beispielsweise das jeweilige, zweie Ausgangsdrehmoment von der zweiten Differenzwelle an oder auf das zweite Fahrzeugrad übertragen werden kann, zwischen der zweiten Differenzwelle und dem zweiten Fahrzeugrad, das heißt stromab der zweiten Differenzwelle und stromauf des zweiten Fahrzeugrads angeordnet.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Differentialgetriebe als ein Kegelraddifferential ausgebildet ist, wobei in axialer Richtung des ersten Rotors und somit entlang der ersten Maschinendrehachse betrachtet der erste Rotor, das Differentialgetriebe, der Überlagerungsplanetenradsatz und der zweite Rotor in der genannten Reihenfolge, das heißt in folgender Reihenfolge nacheinander angeordnet sind: der erste Rotor - das Differentialgetriebe - der Überlagerungsplanetenradsatz - der zweite Rotor. Mit anderen Worten folgt in axialer Richtung der ersten elektrischen Maschine und somit entlang der ersten Maschinendrehachse betrachtet das Differentialgetriebe auf den ersten Rotor, der Überlagerungsplanetenradsatz auf das Differentialgetriebe und der zweite Rotor auf den Überlagerungsplanetenradsatz.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer elektrischen Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der elektrischen Antriebseinheit;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der elektrischen Antriebseinheit.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform einer elektrischen Antriebseinheit 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen. Die elektrische Antriebeinheit 10 ist einer einfach auch als Achse bezeichneten Fahrzeugachse des auch als Fahrzeug bezeichnete Kraftfahrzeugs zugeordnet, wobei die Fahrzeugachse wenigstens oder genau zwei in Fig. 1 besonders schematisch dargestellte Fahrzeugräder 12 und 14 aufweist. Die einfach auch als Räder bezeichneten Fahrzeugräder 12 und 14 können Bestandteil der Antriebseinheit 10 sein. Die Fahrzeugräder 12 und 14 sind beispielsweise auf in Fahrzeugquerrichtung einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs angeordnet.
Die elektrische Antriebseinheit 10 weist ein in Fig. 1 besonders schematisch dargestelltes Gehäuse 16 sowie eine erste elektrische Maschine 18 auf, welche auch als Fahrmaschine bezeichnet wird oder als Fahrmaschine ausgebildet ist. Die erste elektrische Maschine 18 weist einen, insbesondere drehfest, mit dem Gehäuse 16 verbundenen, ersten Stator 20 und einen ersten Rotor 22 auf. Der Rotor 22 ist mittels des Stators 20 antreibbar und dadurch um eine erste Maschinendrehachse relativ zu dem Stator 20 und relativ zu dem Gehäuse 16 drehbar. Über ihren Rotor 22 kann die elektrische Maschine 18 erste Antriebsdrehmomente, insbesondere zum Antreiben der Fahrzeugräder 12 und 14, bereitstellen. Die Antriebseinheit 10 weist eine zweite elektrische Maschine 24 auf, welche einen zweiten Stator 26 und einen zweiten Rotor 28 aufweist. Der zweite Rotor 28 ist mittels des zweiten Stators 26 antreibbar und dadurch um eine zweite Maschinendrehachse relativ zu dem Stator und relativ zu dem Gehäuse 16 drehbar. Insbesondere ist der Stator 26, insbesondere drehfest, mit dem Gehäuse 16 verbunden. Bei der ersten Ausführungsform sind die elektrischen Maschinen 18 und 24 achsversetzt zueinander angeordnet. Dies bedeutet, dass die Maschinendrehachsen parallel zueinander verlaufen und voneinander beabstandet sind. Über ihren Rotor 28 kann die zweite elektrische Maschine 24 zweite Antriebsdrehmomente, insbesondere zum Antreiben der Fahrzeugräder 12 und 14, bereitstellen.
Die elektrische Antriebseinheit 10 weist eine einfach auch als Getriebe bezeichnete Getriebeeinheit 30 auf, welche ein einfach auch als Differential bezeichnetes Differentialgetriebe 32 und einen Überlagerungsplanetenradsatz 34 aufweist. Der Überlagerungsplanetenradsatz 34 wird auch einfach als Planetenradsatz bezeichnet. Das Differentialgetriebe 32 (Differential) weist genau drei koaxial zueinander angeordnete, erste Wellen auf, nämlich eine Summenwelle 36, eine erste Differenzwelle 38 und eine zweite Differenzwelle 40. Die ersten Wellen sind um eine den ersten Wellen gemeinsame Wellendrehachse relativ zu dem Gehäuse 16 drehbar. Dabei ist die elektrische Maschine 18 koaxial zu dem Differentialgetriebe 32 und auch koaxial zu dem Planetenradsatz (Überlagerungsplanetenradsatz 34) angeordnet, sodass die Wellendrehachse mit der ersten Maschinendrehachse zusammenfällt. Bei der ersten Ausführungsform ist das Differential als ein erstes Planetengetriebe und somit als ein Planetendifferential ausgebildet. Der Planetenradsatz (Überlagerungsplanetenradsatz 34) ist somit ein zweites Planetengetriebe. Der Planetenradsatz weist, insbesondere genau, drei weitere Wellen auf, nämlich ein erstes Sonnenrad 42, einen ersten Planetenträger 44 und ein erstes Hohlrad 46. Das Sonnenrad 42, der auch als Steg bezeichnete Planetenträger 44 und das Hohlrad 46 sind um eine Planetenradsatzdrehachse des Planetenradsatzes relativ zu dem Gehäuse 16 drehbar. Dabei ist der Planetenradsatz koaxial zu dem Differentialgetriebe 32 angeordnet, sodass die Wellendrehachse mit der Planetenradsatzdrehachse zusammenfällt. Außerdem fällt die Planetenradsatzdrehachse mit der ersten Maschinendrehachse zusammen, uns auch die Wellendrehachse fällt mit der ersten Maschinendrehachse zusammen, sodass die erste elektrische Maschine 18 koaxial zu dem Differentialgetriebe 32 und koaxial zu dem Überlagerungsplanetenradsatz 34 angeordnet ist. Bei der ersten Ausführungsform ist der Überlagerungsplanetenradsatz 34 als einfacher Planetenradsatz ausgebildet. Somit weist der Planetenradsatz erste Planetenräder 48 auf, welche drehbar an dem Planetenträger 44 gelagert sind. Das jeweilige, erste Planetenrad 48 kämmt gleichzeitig mit dem Sonnenrad 42 und mit dem Hohlrad 46.
Das Differentialgetriebe 32 weist bei der ersten Ausführungsform ein zweites Sonnenrad 50, einen zweiten Planetenträger 52 und ein zweites Hohlrad 54 auf. Das Planetendifferential ist bei der ersten Ausführungsform als Doppelplanetenradsatz ausgebildet, sodass der Planetenträger 52 als Doppelplanetenträger ausgebildet ist.
Dabei weist das Differentialgetriebe 32 erste Planetenräder 56 und zweite Planetenräder 58 auf. Die Planetenräder 56 und die Planetenräder 58 sind drehbar an dem Planetenträger 52 gelagert. Das jeweilige Planetenrad 56 kämmt mit dem Sonnenrad 50, nicht jedoch mit dem Hohlrad 54. Das jeweilige Planetenrad 58 kämmt mit dem Hohlrad 54, nicht jedoch mit dem Sonnenrad 50. Außerdem bilden jeweils eines der Planetenräder 56 und jeweils eines der Planetenräder 58 ein jeweiliges Planetenradpaar, wobei die Planetenräder 56 und 58 des jeweiligen Planetenradpaares miteinander kämmen. Der erste Rotor 22 ist derart an die Summenwelle 36 angebunden, dass das jeweilige, von dem ersten Rotor 22 bereitstellbare oder bereitgestellte, erste Antriebsdrehmoment über die Summenwelle 36 in die Getriebeeinheit 30 eingeleitet werden kann. Insbesondere ist vorliegend der Rotor 22, insbesondere permanent, drehmomentübertragend mit der Summenwelle 36 gekoppelt. Ferner ist es denkbar, dass der Rotor 22, insbesondere drehmomentübertragend, mit der Summenwelle 36 koppelbar, das heißt verbindbar ist.
Bei der ersten Ausführungsform ist eine besonders schematisch dargestellte Mehrgangeinheit 59 vorgesehen, über welche der Rotor 22, insbesondere drehmomentübertragend, mit der Summenwelle 36 gekoppelt oder koppelbar ist. Die Mehrgangeinheit 59 weist beispielsweise mehrere, schaltbare Gänge insbesondere mit jeweiligen, voneinander unterschiedlichen Übersetzungen auf. Somit kann beispielsweise das jeweilige, erste Antriebsdrehmoment von dem ersten Rotor 22 über die Mehrgangeinheit 59 an oder auf die Summenwelle 36 übertragen und in der Folge über die Summenwelle 36 in die Getriebeeinheit 30 eingeleitet werden.
Bei der ersten Ausführungsform ist der zweite Rotor 28 derart mit dem Sonnenrad 42, insbesondere drehmomentübertragend, gekoppelt, dass das jeweilige, von dem zweiten Rotor 28 bereitstellbare oder bereitgestellte, zweite Antriebsdrehmoment über das Sonnenrad 42 in die Getriebeeinheit 30 eingeleitet werden kann. Bei der ersten Ausführungsform ist der zweite Rotor 28 permanent drehmomentübertragend mit dem Sonnenrad 42 gekoppelt.
Die erste Differenzwelle 38 ist derart mit dem ersten Fahrzeugrad 12, insbesondere drehmomentübertragend, gekoppelt, dass über die erste Differenzwelle 38 durch einen Pfeil 60 veranschaulichte, auch als erste Ausgangsdrehmomente bezeichnete Drehmomente aus der Getriebeeinheit 30 ausgeleitet und auf das Fahrzeugrad 12 übertragen werden können. Die zweite Differenzwelle 40 ist derart mit dem zweiten Fahrzeugrad 14, insbesondere drehmomentübertragend, gekoppelt, dass über die zweite Differenzwelle 40 durch einen Pfeil 62 veranschaulichte, auch als zweite Ausgangsdrehmomente bezeichnete Drehmomente aus der Getriebeeinheit 30 ausgeleitet und auf das zweite Fahrzeugrad 14 übertragen werden können. Bei der ersten Ausführungsform ist die Differenzwelle 38, insbesondere permanent, drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem Planetenträger 52 verbunden. Das Hohlrad 46 ist bei der ersten Ausführungsform, insbesondere permanent, drehfest mit dem Planetenträger 52 und somit, insbesondere permanent, drehfest mit der Differenzwelle 38 verbunden. Das Sonnenrad 50 ist, insbesondere permanent, drehfest mit der Differenzwelle 40 verbunden. Das Hohlrad 54 ist, insbesondere permanent, drehfest mit der Summenwelle 36 verbunden. Außerdem ist der Planetenträger 44, insbesondere permanent, drehfest mit der Summenwelle 36 verbunden. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Drehmomentenverteilung realisiert werden.
Bei der ersten Ausführungsform weist der zweite Rotor 28 eine Rotorwelle 64 auf, welche, insbesondere permanent, drehfest mit einem ersten Zahnrad 66 verbunden ist. Das Sonnenrad 42 ist, insbesondere permanent, drehfest mit einem zweiten Zahnrad 68 verbunden, welches mit dem Zahnrad 66 kämmt. Somit ist der zweite Rotor 28 über die Zahnräder 66 und 68, insbesondere permanent, drehmomentübertragend mit dem Sonnenrad 42 gekoppelt.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform. Bei der zweiten Ausführungsform weist die Antriebseinheit 10 eine erste Schalteinheit SE1 auf, mittels welcher bei der zweiten Ausführungsform das Hohlrad 46 drehfest mit der ersten Differenzwelle 38 verbindbar ist. Bei der zweiten Ausführungsform ist mittels der ersten Schalteinheit SE1 das Hohlrad 46 drehfest mit dem Planetenträger 52 und über diesen drehfest mit der Differenzwelle 38 verbindbar. Außerdem ist eine zweite Schalteinheit SE2 vorgesehen, mittels welcher das Hohlrad 46 drehfest mit dem Gehäuse 16 verbindbar ist. Die Schalteinheiten SE1 und SE2 sind miteinander derart gekoppelt, dass die Schalteinheiten SE1 und SE2 mittels eines einzigen, den Schalteinheiten SE1 und SE2 gemeinsamen und in Fig. 1 besonders schematisch dargestellten Aktors 70 umschaltbar sind. Insbesondere kann beispielsweise eine gemeinsame Schiebemuffe der Schalteinheiten SE1 und SE2 mittels des Aktors 70 relativ zu dem Gehäuse 16 in axialer Richtung der Getriebeeinheit 30, insbesondere translatorisch, bewegt werden. Somit ist die erste Schalteinheit SE1 zwischen einem ersten Entkoppelzustand und einem ersten Koppelzustand umschaltbar, insbesondere zwischen einer den ersten Koppelzustand bewirkenden, ersten Koppelstellung und einer den ersten Entkoppelzustand bewirkenden, ersten Entkoppelstellung bewegbar. Die zweite Schalteinheit SE2 ist zwischen einem zweiten Koppelzustand und einem zweiten Entkoppelzustand umschaltbar und dabei insbesondere zwischen einer den zweiten Koppelzustand bewirkenden, zweiten Koppelstellung und einer den zweiten Entkoppelzustand bewirkenden, zweiten Entkoppelstellung bewegbar. In dem ersten Koppelzustand ist mittels der ersten Schalteinheit SE1 das Hohlrad 46 drehfest mit dem Planetenträger 52 und somit mit der Differenzwelle 38 verbunden. In dem ersten Entkoppelzustand sind das Hohlrad 46 und die Differenzwelle 38 um die Planetenradsatzdrehachse beziehungsweise um die Wellendrehachse relativ zueinander drehbar. In dem zweiten Koppelzustand ist mittels der zweiten Schalteinheit SE2 das Hohlrad 46 drehfest mit dem Gehäuse 16 verbunden. In dem zweiten Entkoppelzustand kann das Hohlrad 46 um die Planetenradsatzdrehachse relativ zu dem Gehäuse 16 gedreht werden. Dabei befindet sich die zweite Schalteinheit SE2 in seinem zweiten Entkoppelzustand, wenn sich die erste Schalteinheit in ihrem ersten Koppelzustand befindet. Außerdem befindet sich die erste Schalteinheit SE1 in ihrem ersten Entkoppelzustand, wenn sich die zweite Schalteinheit SE2 in ihrem zweiten Koppelzustand befindet. Mit anderen Worten geht der zweite Entkoppelzustand mit dem ersten Koppelzustand einher, und der erste Entkoppelzustand geht mit dem zweiten Koppelzustand einher. Somit geht die zweite Entkoppelstellung mit der ersten Koppelstellung einher, und die erste Entkoppelstellung geht mit der zweiten Koppelstellung einher.
Bei der ersten Ausführungsform sind die Schalteinheiten SE1 und SE2 axial überlappend zu dem ersten Rotor 22 und radial innerhalb des ersten Rotors 22 angeordnet. Außerdem sind sowohl das Differentialgetriebe 32 als auch der Überlagerungsplanetenradsatz 34 koaxial zu dem ersten Rotor 22, axial überlappend zu dem ersten Rotor 22 und radial innerhalb des ersten Rotors 22 angeordnet, insbesondere vollständig. Die erste elektrische Maschine 18 ist beispielsweise eine Innenläufermaschine, sodass beispielsweise der Stator 20 zumindest einen Längenbereich des Rotors 22 in um die erste Maschinendrehachse verlaufender Umfangsrichtung der ersten elektrischen Maschine 18 vollständig umlaufend umgibt. Die zweite elektrische Maschine 24 ist bei der ersten Ausführungsform als Innenläufermaschine ausgebildet. Bei der zweiten Ausführungsform ist die zweite elektrische Maschine 24 als Axialflussmaschine ausgebildet, deren zweiter Rotor 28 wenigstens oder genau zwei Rotorteile 72 und 74 umfasst. Die Rotorteile 72 und 74 sind beispielsweise zumindest im Wesentlichen scheibenförmig, sodass die Axialflussmaschine auch als Scheibenläufer oder Scheibenläufermaschine bezeichnet wird. Die Rotorteile 72 und 74 sind in axialer Richtung der zweiten elektrischen Maschine 24 und somit entlang der zweiten Maschinendrehachse betrachtet voneinander beabstandet, wobei der Stator 26 in axialer Richtung der elektrischen Maschine 24 zumindest teilweise zwischen den Rotorteilen 72 und 74 angeordnet ist. Dabei sind die Rotorteile 72 und 74, insbesondere permanent, drehfest miteinander verbunden. Bei der zweiten Ausführungsform ist die elektrische Maschine 24 koaxial zu der elektrischen Maschine 18, koaxial zu dem Differentialgetriebe 32 und koaxial zu dem Planetenradsatz angeordnet.
Bei der zweiten Ausführungsform umfasst die Antriebseinheit 10 eine erste Übersetzungsstufe 76 und eine zweite Übersetzungsstufe 78. Bezogen auf einen ersten Drehmomentenfluss, über weichen das jeweilige, erste Ausgangsdrehmoment von der Differenzwelle 38 auf das Fahrzeugrad 12 übertragbar ist, mithin das Fahrzeugrad 12 von der Differenzwelle 38 antreibbar ist, ist die Übersetzungsstufe 76 zwischen der Differenzwelle 38 und dem Fahrzeugrad 12 angeordnet. Bezogen auf einen zweiten Drehmomentenfluss, über weichen das jeweilige, zweite Ausgangsdrehmoment von der Differenzwelle 40 auf das Fahrzeugrad 14 übertragen werden kann, mithin das Fahrzeugrad 14 von der Differenzwelle 40 angetrieben werden kann, ist die Übersetzungsstufe 78 zwischen der Differenzwelle 40 und dem Fahrzeugrad 14 angeordnet. Beispielsweise ist die jeweilige Übersetzungsstufe 76, 78 als jeweiliger, weiterer Planetenradsatz ausgebildet, welcher ein jeweiliges, weiteres Sonnenrad 80, einen jeweiligen, weiteren Planetenträger 82 und ein jeweiliges, weiteres Hohlrad 84 aufweist. Beispielsweise ist das Hohlrad 84, insbesondere permanent, drehfest mit dem Gehäuse 16 verbunden. Beispielsweise ist das jeweilige Sonnenrad 80, insbesondere permanent, drehfest mit der jeweiligen Differenzwelle 38, 40 verbunden. Außerdem ist beispielsweise der jeweilige Planetenträger 82, insbesondere permanent, drehmomentübertragend mit dem jeweiligen Fahrzeugrad 12, 14 koppelbar oder gekoppelt, das heißt verbindbar oder verbunden. Schließlich zeigt Fig. 3 eine dritte Ausführungsform der Antriebseinheit 10. Bei der dritten Ausführungsform ist das Differentialgetriebe 32 als ein Kegelraddifferential ausgebildet. Die Summenwelle 36 ist dabei ein als Differentialkäfig ausgebildetes Eingangselement des Differentialgetriebes 32, wobei der Differentialkäfig auch als Differentialkorb bezeichnet wird. Die Summenwelle 36 ist um die Wellendrehachse relativ zu dem Gehäuse 16 drehbar. Dabei weist das Differentialgetriebe 32 Ausgleichszahnräder 86 auf, welche vorliegend als Kegelräder ausgebildet sind. Die einfach auch als Ausgleichsräder bezeichneten Ausgleichszahnräder 86 sind koaxial zueinander angeordnet und um eine den Ausgleichsrädern gemeinsame Ausgleichsraddrehachse relativ zu der Summenwelle 36 (Differentialkäfig) drehbar, wobei die Ausgleichsraddrehachse senkrecht zur Wellendrehachse verläuft. Beispielsweise sind die Ausgleichsräder über einen jeweiligen Bolzen oder über einen den Ausgleichsrädern gemeinsamen Bolzen um die Ausgleichsraddrehachse relativ zu der Summenwelle 36 drehbar an dem Differentialkäfig gelagert. Das Kegelraddifferential weist auch Abtriebszahnräder 88 und 90 auf, welche auch als Abtriebsräder bezeichnet werden. Die Abtriebsräder kämmen nicht miteinander, wobei das jeweilige Abtriebsrad, insbesondere gleichzeitig, mit den Ausgleichsrädern kämmt. Das Abtriebszahnrad 88 ist, insbesondere permanent, drehfest mit der ersten Differenzwelle 38 verbunden, und das Abtriebszahnrad 90 ist, insbesondere permanent, drehfest mit der Differenzwelle 40 verbunden. Die Abtriebsräder sind vorliegend Kegelräder. Insbesondere sind die Abtriebsräder um die Wellendrehachse relativ zueinander drehbar, und insbesondere ist das jeweilige Abtriebszahnrad 88, 90 um die Wellendrehachse relativ zu dem Differentialkäfig (Summenwelle 36) drehbar. Bei der dritten Ausführungsform ist die Schalteinheit SE1 dazu ausgebildet, das Hohlrad 46 drehfest mit der zweiten Differenzwelle 40 zu verbinden. Die zweite Schalteinheit SE2 ist dazu ausgebildet, das Hohlrad 46 drehfest mit dem Gehäuse 16 zu verbinden.
Wie bei der ersten Ausführungsform so ist auch bei der dritten Ausführungsform die Mehrgangeinheit 59 vorgesehen, welche sowohl bei der ersten Ausführungsform als auch bei der dritten Ausführungsform optional vorgesehen ist und somit entfallen kann.

Claims

Patentansprüche Elektrische Antriebseinheit (10) für ein Kraftfahrzeug, mit:
- einer ersten elektrischen Maschine (18), welche einen ersten Rotor (22) aufweist,
- einer zweiten elektrischen Maschine (24), welche einen zweiten Rotor (28) aufweist,
- einer Getriebeeinheit (30), welche aufweist: o ein Differentialgetriebe (32), welches genau drei koaxial zueinander angeordnete, erste Wellen aufweist, nämlich:
■ eine Summenwelle (36), an welche der erste Rotor (22) derart angebunden ist, dass von dem ersten Rotor (22) bereitgestellte Drehmomente über die Summenwelle (36) in die Getriebeeinheit (30) einleitbar sind,
■ eine erste Differenzwelle (38), welche derart mit einem ersten Fahrzeugrad (12) gekoppelt ist, dass über die erste Differenzwelle (38) Drehmomente (60) aus der Getriebeeinheit (30) ausleitbar und auf das erste Fahrzeugrad (12) übertragbar sind, und
■ eine zweite Differenzwelle (40), welche derart mit einem zweiten Fahrzeugrad (14) gekoppelt ist, dass über die zweite Differenzwelle (40) Drehmomente (62) aus der Getriebeeinheit (30) ausleitbar und auf das zweite Fahrzeugrad (14) übertragbar sind, und o einen Überlagerungsplanetenradsatz (34), welcher drei weitere Wellen aufweist, nämlich:
■ ein Sonnenrad (42), mit welchem der zweite Rotor (28) derart gekoppelt ist, dass von dem zweiten Rotor (28) bereitgestellte Drehmomente über das Sonnenrad (42) in die Getriebeeinheit (30) einleitbar sind, und ■ einen Planetenträger (44) und
■ ein drehtest mit der ersten Differenzwelle (38) oder mit der zweiten Differenzwelle (40) verbundenes oder verbindbares Hohlrad (46), dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (44) drehtest mit der Summenwelle (36) verbunden ist. Elektrische Antriebseinheit (10) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine erste Schalteinheit (SE1), welche:
- dazu ausgebildet ist, das Hohlrad (46) drehtest mit der ersten Differenzwelle (38) zu verbinden, oder
- dazu ausgebildet ist, das Hohlrad (46) drehtest mit der zweiten Differenzwelle (40) zu verbinden. Elektrische Antriebseinheit (10) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine zweite Schalteinheit (SE2), welche dazu ausgebildet ist, das Hohlrad (46) drehtest mit einem Gehäuse (16) der elektrischen Antriebseinheit (10) zu verbinden. Elektrische Antriebseinheit (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schalteinheit (SE1) mit der zweiten Schalteinheit (SE2) derart gekoppelt ist, dass die beiden Schalteinheiten (SE1 , SE2) mittels eines einzigen Aktors (70) umschaltbar sind. Elektrische Antriebseinheit (10) nach den Ansprüchen 2 und 3 oder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schalteinheit (SE1) und die zweite Schalteinheit (SE2) axial überlappend zu dem ersten Rotor (22) und radial innerhalb des ersten Rotors (22) angeordnet sind, wobei die erste Schalteinheit (SE1) dazu ausgebildet ist, das Hohlrad (46) drehfest mit der ersten Differenzwelle (38) zu verbinden. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialgetriebe (32) koaxial zu dem ersten Rotor (22), axial überlappend zu dem ersten Rotor (22) und radial innerhalb des ersten Rotors (22) angeordnet ist. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlagerungsplanetenradsatz (34) koaxial zu dem ersten Rotor (22), axial überlappend zu dem ersten Rotor (22) und radial innerhalb des ersten Rotors (22) angeordnet ist. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schalteinheit (SE1) dazu ausgebildet ist, das Hohlrad (46) drehfest mit der zweiten Differenzwelle (40) zu verbinden, wobei in axialer Richtung des Überlagerungsplanetenradsatz (34) betrachtet das Differentialgetriebe (32), der Überlagerungsplanetenradsatz (34), die zweite Schalteinheit (SE2) und die erste Schalteinheit (SE1) in folgender Reihenfolge nacheinander angeordnet sind: das Differentialgetriebe (32) - der Überlagerungsplanetenradsatz (34) - die zweite Schalteinheit (SE2) - die erste Schalteinheit (SE1). Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinheit (30) aufweist:
- eine erste Übersetzungsstufe (76), welche hinsichtlich eines von der ersten Differenzwelle (38) zu dem ersten Fahrzeugrad (12) verlaufenden, ersten Drehmomentenflusses zwischen der ersten Differenzwelle (38) und dem ersten Fahrzeugrad (12) angeordnet ist, und
- eine zweite Übersetzungsstufe (78), welche hinsichtlich eines von der zweiten Differenzwelle (40) zu dem zweiten Fahrzeugrad (14) verlaufenden, zweiten Drehmomentenflusses zwischen der zweiten Differenzwelle (40) und dem zweiten Fahrzeugrad (14) angeordnet ist. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialgetriebe (32) als ein Kegelraddifferential ausgebildet ist, wobei in axialer Richtung des ersten Rotors (22) betrachtet der erste Rotor (22), das Differentialgetriebe (32), der Überlagerungsplanetenradsatz (34) und der zweite Rotor (28) in folgender Reihenfolge nacheinander angeordnet sind: der erste Rotor (22) - das Differentialgetriebe (32) - der Überlagerungsplanetenradsatz (34) - der zweite Rotor (28).
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