DE102018111800A1 - Drive device with an electric machine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Maschine (1) mit einer Rotorwelle (9), die über eine Doppelkupplungsvorrichtung (2) mit einer Getriebevorrichtung (3) verbindbar ist, wobei die Getriebevorrichtung (3) mindestens einen Stufenplanetensatz (4) mit mehreren Stufenplanetenrädern (5) aufweist, wobei jedes Stufenplanetenrad (5) ein erstes und ein zweites drehfest miteinander verbundenes Zahnrad (5a, 5b) aufweist, wobei die Stufenplanetenräder (5) drehbar an einem Planetenträger (6) angeordnet sind, wobei das erste Zahnrad (5a) mit einem ersten Sonnenrad (7a) und einem Hohlrad (8) im Zahneingriff steht, und wobei das zweite Zahnrad (5b) mit einem zweiten Sonnenrad (7b) im Zahneingriff steht, wobei die Doppelkupplungsvorrichtung (2) eine erste und eine zweite lastschaltbaren Kupplung (2a, 2b) aufweist, wobei das erste Sonnenrad (7a) über die erste Kupplung (2a) mit der Rotorwelle (9) verbindbar ist, und wobei das zweite Sonnenrad (7b) über die zweite Kupplung (2b) mit der Rotorwelle (9) verbindbar ist. The invention relates to a drive device for a motor vehicle, comprising an electric machine (1) with a rotor shaft (9) which can be connected to a transmission device (3) via a dual clutch device (2), wherein the transmission device (3) has at least one stepped planetary set (4 ) having a plurality of stepped planetary gears (5), each stepped planetary gear (5) having first and second non - rotatably interconnected gears (5a, 5b), said stepped planetary gears (5) being rotatably mounted on a planetary carrier (6), the first one Gear (5a) with a first sun gear (7a) and a ring gear (8) is in meshing engagement, and wherein the second gear (5b) with a second sun gear (7b) is in mesh, wherein the dual clutch device (2) has a first and a second power shift clutch (2a, 2b), wherein the first sun gear (7a) via the first clutch (2a) with the rotor shaft (9) is connectable, and wherein the second sun Enrad (7b) via the second clutch (2b) with the rotor shaft (9) is connectable.
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine, insbesondere für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug.The invention relates to a drive device with an electric machine, in particular for an electrically driven motor vehicle.
Aus der
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine weiterzuentwickeln. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The object of the present invention is to further develop a drive device with an electric machine. The object is solved by the subject matter of
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine elektrische Maschine mit einer Rotorwelle, die über eine Doppelkupplungsvorrichtung mit einer Getriebevorrichtung verbindbar ist, wobei die Getriebevorrichtung mindestens einen Stufenplanetensatz mit mehreren Stufenplanetenrädern aufweist, wobei jedes Stufenplanetenrad ein erstes und ein zweites drehfest miteinander verbundenes Zahnrad aufweist, wobei die Stufenplanetenräder drehbar an einem Planetenträger angeordnet sind, wobei das erste Zahnrad mit einem ersten Sonnenrad und einem Hohlrad im Zahneingriff steht, und wobei das zweite Zahnrad mit einem zweiten Sonnenrad im Zahneingriff steht, wobei die Doppelkupplungsvorrichtung eine erste und eine zweite lastschaltbaren Kupplung aufweist, wobei das erste Sonnenrad über die erste Kupplung mit der Rotorwelle verbindbar ist, und wobei das zweite Sonnenrad über die zweite Kupplung mit der Rotorwelle verbindbar ist.The drive device for a motor vehicle according to the invention comprises an electric machine having a rotor shaft connectable to a transmission device via a dual clutch device, the transmission device having at least one step planetary gear set with a plurality of step planetary gears, each step planetary gear having first and second non-rotatably connected gears the step planet wheels are rotatably mounted on a planetary carrier, the first gear meshing with a first sun gear and a ring gear, and wherein the second gear is meshed with a second sun gear, the dual clutch device having first and second powershift couplings the first sun gear is connectable to the rotor shaft via the first clutch, and wherein the second sun gear is connectable to the rotor shaft via the second clutch.
Zwei miteinander im Zahneingriff stehende Zahnräder sind zur Übertragung eines Drehmoments und einer Drehzahl von dem einen Zahnrad auf das andere Zahnrad vorgesehen. Unter einem Zahnrad sind beispielsweise ein Stufenplanetenrad eines Stufenplanetensatzes, ein Sonnenrad, ein Hohlrad sowie ein Festrad zu verstehen.Two meshing gears are provided for transmitting torque and rotational speed from one gear to the other gear. Under a gear, for example, a Stufenplanetenrad a stepped planetary gear set, a sun gear, a ring gear and a fixed gear to understand.
Unter einer Doppelkupplungsvorrichtung ist eine Vorrichtung mit zwei lastschaltbaren Kupplungen zu verstehen. Ferner ist unter dem Begriff „lastschaltbare Kupplung“ eine Vorrichtung zu verstehen, die zumindest einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist und unter Last zwischen den mindestens zwei Zuständen schaltbar ist. Im geöffneten Zustand überträgt die jeweilige Kupplung kein Drehmoment. Somit überträgt die jeweilige Kupplung nur in einem zumindest teilweise geschlossenen Zustand ein Drehmoment zwischen zwei mit dieser jeweiligen Kupplung wirkverbundenen Wellen, wobei die beiden Wellen im geschlossenen Zustand dieser jeweiligen Kupplung drehfest miteinander verbunden werden. Mithin sind im geschlossenen Zustand der ersten Kupplung die Rotorwelle und das erste Sonnenrad drehfest miteinander verbunden, wobei im geschlossenen Zustand der zweiten Kupplung die Rotorwelle und das zweite Sonnenrad drehfest miteinander verbunden sind.Under a dual clutch device is a device with two powershift clutches to understand. Furthermore, the term "power-shiftable clutch" is to be understood as meaning a device which has at least one open and one closed state and can be shifted under load between the at least two states. In the open state, the respective clutch transmits no torque. Thus, the respective clutch transmits only in an at least partially closed state, a torque between two operatively connected to this respective clutch shafts, the two shafts are rotatably connected to each other in the closed state of the respective clutch. Consequently, in the closed state of the first clutch, the rotor shaft and the first sun gear rotatably connected to each other, wherein in the closed state of the second clutch, the rotor shaft and the second sun gear are rotatably connected to each other.
Die jeweilige Kupplung ist als Reibkupplung ausgebildet. Ferner bevorzugt sind die beiden Kupplungen koaxial zueinander angeordnet. Insbesondere kann die jeweilige Kupplung von einem jeweiligen Aktuator betätigt werden, um ein Öffnen oder Schließen der jeweiligen Kupplung einzuleiten. Der Aktuator kann hydraulisch, elektromechanisch, elektromagnetisch oder beispielsweise auch pneumatisch betätigbar ausgebildet sein.The respective clutch is designed as a friction clutch. Further preferably, the two clutches are arranged coaxially with each other. In particular, the respective clutch can be actuated by a respective actuator to initiate an opening or closing of the respective clutch. The actuator may be hydraulically, electromechanically, electromagnetically or pneumatically actuated, for example.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass ein Öffnen beider Kupplungen eine Leistungsabschaltung realisiert. Ein Schließen der ersten Kupplung und ein Öffnen der zweiten Kupplung realisiert eine erste Getriebeübersetzung, wobei ein Schließen der zweiten Kupplung und ein Öffnen der ersten Kupplung eine zweite Getriebeübersetzung realisiert. Vorzugsweise ist die erste Getriebeübersetzung ungleich der zweiten Getriebeübersetzung. Beispielsweise ist die erste Getriebeübersetzung größer als die zweite Getriebeübersetzung. Alternativ ist die erste Getriebeübersetzung kleiner als die zweite Getriebeübersetzung.The invention includes the technical teaching that opening both clutches realizes a power shutdown. Closing the first clutch and opening the second clutch realizes a first gear ratio, wherein closing the second clutch and opening the first clutch realizes a second gear ratio. Preferably, the first gear ratio is not equal to the second gear ratio. For example, the first gear ratio is greater than the second gear ratio. Alternatively, the first gear ratio is smaller than the second gear ratio.
Bevorzugt weist die elektrische Maschine einen Stator und einen Rotor auf, wobei der Rotor drehfest mit der Rotorwelle verbunden ist. Die Rotorwelle ist als Eingangswelle der Doppelkupplungsvorrichtung ausgebildet, wobei das erste und das zweite Sonnenrad als Ausgangswellen der Doppelkupplungsvorrichtung ausgebildet sind.Preferably, the electric machine has a stator and a rotor, wherein the rotor is non-rotatably connected to the rotor shaft. The rotor shaft is formed as an input shaft of the dual clutch device, wherein the first and the second sun gear are formed as output shafts of the dual clutch device.
Vorzugsweise ist das Hohlrad stationär an einem Gehäuse festgelegt. Mithin ist das Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse verbunden.Preferably, the ring gear is fixed stationarily to a housing. Thus, the ring gear is rotatably connected to the housing.
Ferner bevorzugt ist der Planetenträger drehfest mit einer Welle verbunden, wobei an der Welle ein Festrad angeordnet ist, das mit einem Abtriebszahnrad im Zahneingriff steht, wobei das Abtriebszahnrad zumindest mit einer Abtriebswelle wirkverbunden ist. Insbesondere ist das Abtriebszahnrad mit einer ersten und zweiten Abtriebswelle wirkverbunden. Insbesondere sind die beiden Abtriebswellen auf einer gemeinsamen Abtriebsachse angeordnet. Unter dem Begriff „wirkverbunden“ ist zu verstehen, dass zwei Getriebeelemente direkt miteinander verbunden sein können, oder dass sich zwischen zwei Getriebeelemente noch weitere Getriebeelemente befinden, beispielsweise ein oder mehrere Wellen oder Zahnräder. Insbesondere kann das Abtriebszahnrad teil eines Getriebes, beispielsweise eines Differentialgetriebes sein.Further preferably, the planet carrier is rotatably connected to a shaft, wherein on the shaft a fixed wheel is arranged, which with a Output gear is in meshing engagement, wherein the output gear is operatively connected at least to an output shaft. In particular, the output gear is operatively connected to a first and second output shaft. In particular, the two output shafts are arranged on a common output shaft. The term "operatively connected" is to be understood that two transmission elements may be directly connected to each other, or that there are other transmission elements between two transmission elements, for example, one or more shafts or gears. In particular, the output gear may be part of a transmission, for example a differential gear.
Bevorzugt ist die Rotorwelle achsparallel zur zumindest einen Abtriebswelle angeordnet. Mit anderen Worten ist die Rotorwelle auf einer Antriebsachse angeordnet, wobei die Antriebsachse parallel bzw. achsparallel zur Abtriebsachse angeordnet ist.Preferably, the rotor shaft is arranged axially parallel to the at least one output shaft. In other words, the rotor shaft is arranged on a drive axle, wherein the drive axle is arranged parallel or parallel to the axis of the output shaft.
Ferner bevorzugt ist das erste Sonnenrad drehfest mit einer ersten Sonnenradwelle verbunden, wobei das zweite Sonnenrad drehfest mit einer zweiten Sonnenradwelle verbunden ist. Insbesondere sind die mit dem Planetenträger drehfest verbundene Welle, ebenso wie die erste Sonnenradwelle als Hohlwelle ausgebildet, wobei die zweite Sonnenradwelle axial durch die erste Sonnenradwelle geführt ist, und wobei die erste Sonnenradwelle axial durch die mit dem Planetenträger drehfest verbundene Welle geführt ist.Further preferably, the first sun gear is non-rotatably connected to a first sun gear shaft, wherein the second sun gear is non-rotatably connected to a second sun gear shaft. In particular, the rotatably connected to the planet carrier shaft, as well as the first sun gear is formed as a hollow shaft, wherein the second sun gear is guided axially through the first sun gear shaft, and wherein the first sun gear is axially guided by the shaft rotatably connected to the planet carrier.
Vorzugsweise weist das erste Zahnrad einen kleiner Durchmesser auf als das zweite Zahnrad. Alternativ kann das erste Zahnrad einen größeren Durchmesser als das zweite Zahnrad aufweisen.Preferably, the first gear has a smaller diameter than the second gear. Alternatively, the first gear may have a larger diameter than the second gear.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der einzigen Figur näher dargestellt. Die einzige Figur zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung.Further measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to the single figure. The single figure shows a simplified schematic representation to illustrate the structure of a drive device according to the invention.
Gemäß der einzigen Figur weist die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein - hier nicht dargestelltes - Kraftfahrzeug eine elektrische Maschine
Ein Öffnen beider Kupplungen
Die Getriebevorrichtung
Das erste Zahnrad
Der Planetenträger
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- elektrische Maschineelectric machine
- 22
- DoppelkupplungsvorrichtungDouble coupling device
- 2a, 2b2a, 2b
- Kupplungclutch
- 33
- Getriebevorrichtungtransmission device
- 44
- StufenplanetensatzStepped planet set
- 55
- StufenplanetenradStufenplanetenrad
- 5a, 5b5a, 5b
- Zahnradgear
- 66
- Planetenträgerplanet carrier
- 7a, 7b7a, 7b
- Sonnenradsun
- 88th
- Hohlradring gear
- 99
- Rotorwellerotor shaft
- 1010
- Wellewave
- 1111
- Festradfixed gear
- 1212
- Abtriebszahnradoutput gear
- 13a, 13b13a, 13b
- Abtriebswelleoutput shaft
- 1414
- Rotorrotor
- 1515
- Statorstator
- 1616
- Antriebsachsedrive axle
- 1717
- Abtriebsachseoutput shaft
- 1818
- Gehäusecasing
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102018111800A1 true DE102018111800A1 (en) | 2019-01-17 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R230 | Request for early publication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |