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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Antriebsstrang für ein elektrifiziertes Fahrzeug und insbesondere auf eine elektrische Antriebseinheit mit zwei Übersetzungen.
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HINTERGRUND UND KURZDARSTELLUNG
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Der folgende Abschnitt bietet Hintergrundinformationen zur vorliegenden Offenbarung, wobei es sich nicht notwendigerweise um den Stand der Technik handelt.
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Die meisten Automobile, die heute im Einsatz sind, werden von Kraftstoffmotoren angetrieben, die große mechanische Verluste erleiden und eine geringe Energieeffizienz aufweisen, wodurch sie viel Energie verbrauchen und die Umwelt belasten. Elektrofahrzeuge arbeiten mit gespeicherter elektrischer Energie zum Antreiben eines Elektromotors. Mit der Verbesserung der Batterietechnologie ist auch die Popularität von Hybrid- und Elektrofahrzeugen in den letzten Jahren gestiegen. Die Packungsanforderungen für herkömmlich Elektromotor-Antriebssysteme haben jedoch die Fahrzeugkonstruktionen und Effizienz beeinflusst.
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Die Fahrzeugverpackung drängt ständig auf eine höhere Drehmomentdichte, was das Risiko einer Überspannung des Systems bei einer unkontrollierten Erzeugung erhöht. Die elektrische Antriebseinheit der vorliegenden Offenbarung kombiniert eine passive Freilaufkupplung mit einer wählbaren Freilaufkupplung, um ein hohes Übersetzungsverhältnis, schnelle Regenerationsfähigkeit und schnelle Schaltzeiten zu erreichen und gleichzeitig das Risiko einer Überspannung deutlich zu reduzieren.
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Ein Antriebsstrang beinhaltet einen Elektromotor und eine erste Planetenradstufe mit einem ersten drehbaren Element, das mit dem Elektromotor angetrieben wird, und mindestens einem zweiten drehbaren Element. Eine zweite Planetenradstufe beinhaltet ein drittes drehbares Element, das mit dem mindestens einen zweiten drehbaren Element verbunden ist und mindestens ein viertes drehbares Element beinhaltet. Eines der dritten drehbaren Elemente und das mindestens eine vierte drehbare Element ist mit einem Abtriebselement verbunden. Eine passive Freilaufkupplung und eine wählbare Freilaufkupplung sind mindestens einer der ersten und zweiten Planetenradstufen zugeordnet, um den Betrieb der ersten und zweiten Planetenradstufe in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der wählbaren Freilaufkupplung und einer Drehrichtung des Elektromotors zu variieren. Dadurch ergibt sich ein hohes Verhältnis in der positiven (Antriebs)-Richtung und ein niedrigeres Verhältnis in der negativen (Regenerations)-Richtung. Die wählbare Freilaufkupplung ist eine 2-Stufen-Vorrichtung, die geöffnet wird, um das Fahren in Rückwärtsrichtung zu ermöglichen oder um Systemverluste bei hohen Geschwindigkeiten zu reduzieren. Durch das Schließen der wählbaren Freilaufkupplung kann das System ein Drehmoment zum Manövrieren mit Allradantrieb ohne Betätigungsverzögerung bereitstellen. Bei einer unkontrollierten Erzeugung geht das System in einen negativen Drehmomentfall über, belastet die passive Freilaufkupplung und die Übersetzung wird automatisch reduziert. Dadurch wird das Risiko einer Überspannung deutlich reduziert.
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Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hier dargebotenen Beschreibung ersichtlich. Die Beschreibung und speziellen Beispiele in dieser Kurzdarstellung dienen ausschließlich zum Veranschaulichen und sollen keinesfalls den Umfang der vorliegenden Offenbarung einschränken.
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Figurenliste
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen ausschließlich dem Veranschaulichen ausgewählter Ausführungsformen und stellen nicht die Gesamtheit der möglichen Realisierungen dar und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
- 1 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs mit einer elektrischen Antriebseinheit;
- 2 ist eine schematische Darstellung in Form eines Hebeldiagramms eines Antriebsstrang mit einer elektrischen Antriebseinheit gemäß einem alternativen Aspekt der vorliegenden Lehren;
- 3 ist eine schematische Darstellung in Form eines Hebeldiagramms eines Antriebsstrang mit einer elektrischen Antriebseinheit gemäß einem alternativen Aspekt der vorliegenden Lehren;
- 4 ist eine schematische Darstellung in Form eines Hebeldiagramms eines Antriebsstrang mit einer elektrischen Antriebseinheit gemäß einem alternativen Aspekt der vorliegenden Lehren;
- 5 ist eine schematische Darstellung in Form eines Hebeldiagramms eines Antriebsstrang mit einer elektrischen Antriebseinheit gemäß einem alternativen Aspekt der vorliegenden Lehren;
- 6 ist eine schematische Darstellung des Antriebsstrangs von 5 in Form eines Strichdiagramms;
- 7 ist eine schematische Darstellung in Form eines Hebeldiagramms eines Antriebsstrang mit einer elektrischen Antriebseinheit gemäß einem alternativen Aspekt der vorliegenden Lehren;
- 8 ist eine schematische Darstellung des Antriebsstrangs von 7 in Form eines Strichdiagramms;
- 9 ist eine schematische Darstellung in Form eines Hebeldiagramms eines Antriebsstrang mit einer elektrischen Antriebseinheit gemäß einem alternativen Aspekt der vorliegenden Lehren;
- 10 ist eine schematische Darstellung des Antriebsstrangs von 9 in Form eines Strichdiagramms;
- 11 ist eine schematische Darstellung in Form eines Hebeldiagramms eines Antriebsstrang mit einer elektrischen Antriebseinheit gemäß einem alternativen Aspekt der vorliegenden Lehren;
- 12 ist eine schematische Darstellung in Form eines Hebeldiagramms eines Antriebsstrang mit einer elektrischen Antriebseinheit gemäß einem alternativen Aspekt der vorliegenden Lehren;
- 13 ist eine schematische Darstellung in Form eines Hebeldiagramms eines Antriebsstrang mit einer elektrischen Antriebseinheit gemäß einem alternativen Aspekt der vorliegenden Lehren;
- 14 ist eine schematische Darstellung des Antriebsstrangs von 13 in Form eines Strichdiagramms;
- 15 ist eine schematische Darstellung in Form eines Hebeldiagramms eines Antriebsstrang mit einer elektrischen Antriebseinheit gemäß einem alternativen Aspekt der vorliegenden Lehren;
- 16 ist eine schematische Darstellung des Antriebsstrangs von 15 in Form eines Strichdiagramms;
- 17 ist eine schematische Darstellung in Form eines Hebeldiagramms eines Antriebsstrang mit einer elektrischen Antriebseinheit gemäß einem alternativen Aspekt der vorliegenden Lehren;
- 18 ist eine schematische Darstellung des Antriebsstrangs von 17 in Form eines Strichdiagramms;
- 19 ist eine schematische Darstellung in Form eines Hebeldiagramms eines Antriebsstrang mit einer elektrischen Antriebseinheit gemäß einem alternativen Aspekt der vorliegenden Lehren;
- 20 ist eine schematische Darstellung des Antriebsstrangs von 19 in Form eines Strichdiagramms;
- 21 ist eine schematische Darstellung in Form eines Hebeldiagramms eines Antriebsstrang mit einer elektrischen Antriebseinheit gemäß einem alternativen Aspekt der vorliegenden Lehren; und
- 22 ist eine schematische Darstellung in Form eines Hebeldiagramms eines Antriebsstrang mit einer elektrischen Antriebseinheit gemäß einem alternativen Aspekt der vorliegenden Lehren;
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Gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen beziehen sich auf die gleichen Teile.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Es werden nun exemplarische Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben.
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Es werden exemplarische Ausführungsformen bereitgestellt, damit diese Offenbarung gründlich ist und den Fachleuten deren Umfang vollständig vermittelt. Es werden zahlreiche spezifische Details dargelegt, wie etwa Beispiele für spezifische Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren, um ein tiefgreifendes Verständnis für die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu vermitteln. Fachleute werden erkennen, dass spezifische Details möglicherweise nicht erforderlich sind, dass exemplarische Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden können und dass keine der Ausführungsformen dahingehend ausgelegt werden soll, dass sie den Umfang der Offenbarung einschränkt. In manchen exemplarischen Ausführungsformen sind wohlbekannte Verfahren, wohlbekannte Vorrichtungsstrukturen und wohlbekannte Techniken nicht ausführlich beschrieben.
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Die hier verwendete Terminologie dient ausschließlich der Beschreibung bestimmter exemplarischer Ausführungsformen und soll in keiner Weise einschränkend sein. Die hier verwendeten Singularformen, z. B. „ein“, „der/die/das“, schließen ggf. auch die Pluralformen ein, sofern der Kontext dies nicht klar ausschließt. Die Begriffe „umfasst“, „beinhaltend“, „einschließlich“ und „hat“ sind nicht ausschließlich und geben daher das Vorhandensein der angegebenen Funktionen, ganzheitlichen Einheiten, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Bauteile an, schließen aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen von weiteren Funktionen, ganzheitlichen Einheiten, Schritten, Vorgängen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen hiervon aus. Die hier beschriebenen Verfahrensschritte, Prozesse und Vorgänge sind nicht so auszulegen, dass die beschriebene oder dargestellte Reihenfolge unbedingt erforderlich ist, sofern diese nicht spezifisch als Reihenfolge der Ausführung angegeben ist. Es sei außerdem darauf hingewiesen, dass zusätzliche oder alternative Schritte angewendet werden können.
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Wenn Elemente oder Ebenen als „an/auf“, „in Verbindung mit“, „verbunden mit“ oder „gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer Ebene beschrieben werden, können sie entweder direkt mit anderen Elementen oder Ebenen in Verbindung stehen oder gekoppelt sein oder es können zwischenliegende Elemente oder Ebenen vorhanden sein. Wenn ein Element im Gegenzug als „direkt an/auf“, „direkt in Verbindung mit“ oder „direkt gekoppelt mit“ anderen Elementen oder Ebenen beschrieben wird, sind ggf. keine zwischenliegenden Elemente oder Ebenen vorhanden. Andere Wörter, die zum Beschreiben des Verhältnisses zwischen Elementen verwendet werden, sind in gleicher Weise zu verstehen (z. B. „zwischen“ und „direkt zwischen“, „angrenzend“ und „direkt angrenzend“ usw.). Der Begriff „und/oder“ schließt alle Kombinationen der zugehörigen aufgelisteten Elemente ein.
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Obwohl die Begriffe erste, zweite, dritte usw. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Regionen, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sollten diese Elemente, Komponenten, Regionen, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe beschränkt werden. Diese Begriffe können nur verwendet werden, um ein Element, eine Komponente, Region, Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Bereich, Schicht oder Abschnitt zu unterscheiden. Begriffe, wie „erste“, „zweite“ und andere Zahlenbegriffe, wenn hier verwendet, implizieren keine Sequenz oder Reihenfolge, es sei denn, dies wird eindeutig durch den Kontext angegeben. Somit könnte ein weiter unten erörtertes erstes Element, Komponente, Bereich, Schicht oder Abschnitt als ein zweites Element, Komponente, Bereich, Schicht oder Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der exemplarischen Ausführungsformen abzuweichen.
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Bezugnehmend auf die Zeichnungen, in denen sich gleiche Referenznummern auf gleiche Komponenten in den Ansichten beziehen, zeigt 1 einen Antriebsstrang 10, wie etwa für ein Fahrzeug. Der Antriebsstrang 10 beinhaltet einen Einzelelektromotor 14, der zum Betreiben als Motor oder auch als Generator konfiguriert ist.
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Der Elektromotor 14 beinhaltet eine Antriebswelle 20 und eine Vorgelegewelle 22. Ein erstes Antriebsrad 24 ist über eine passive Freilaufkupplung 26 mit der Antriebswelle 20 verbindbar. Ein zweites Antriebsrad 28 ist über eine wählbare Freilaufkupplung 30 mit der Antriebswelle 20 verbindbar. Ein erstes angetriebenes Zahnrad 32 und ein zweites angetriebenes Zahnrad 34 sind mit der Vorgelegewelle 22 verbunden und in Eingriff mit den ersten und zweiten Antriebsrädern 24, 28. Ein Abtriebszahnrad 36 ist auf der Vorgelegewelle 22 montiert und in Eingriff mit einem Abtriebszahnrad 38, um ein Antriebsdrehmoment für ein Achsantriebssystem 40, das ein Differential beinhaltet, bereitzustellen.
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Die wählbare Freilaufkupplung 30 ist im geschlossenen Zustand für ein hohes Antriebsdrehmoment und im geöffneten Zustand für den Rückwärtsgang des Antriebsstrangs 10 betreibbar. Die Freilaufkupplung 26 ermöglicht den Rückwärtslauf des Antriebsstrangs 10 und die Regeneration bei einem niedrigen Drehzahlverhältnis.
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Unter Bezugnahme auf 2 ist ein alternativer Antriebsstrang 110 für ein Fahrzeug in Form eines Hebeldiagramms dargestellt. Der Antriebsstrang 110 beinhaltet eine elektrische Antriebseinheit 112, die einen Einzelelektromotor 14 beinhaltet, der zum Betreiben als Motor oder auch als Generator konfiguriert ist.
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Die elektrische Antriebseinheit 112 beinhaltet weiterhin eine erste Planetenradstufe 120 und eine zweite Planetenradstufe 140, die in Hebelform in 2 dargestellt sind. Die erste Planetenradstufe 120 beinhaltet ein Sonnenradelement 122, ein Planetenträgerelement 124 und ein Hohlradelement 126. Wie in der Technik bekannt, trägt das Trägerelement 124 eine Vielzahl von Planetenrädern 128 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 122 und dem Hohlradelement 126. In der Ausführungsform von 2 ist der Elektromotor 14 antreibend mit dem Sonnenradelement 122 verbunden. Das Hohlradelement 126 ist über eine wählbare Freilaufkupplung 52 mit der Masse 56 verbindbar. Das Sonnenradelement 122 der ersten Planetenradstufe 120 ist mit dem Planetenträgerelement 124 der ersten Planetenradstufe 120 und mit einem Sonnenradelement 142 der zweiten Planetenradstufe 140 über eine Freilaufkupplung 50 verbunden. Ein Hohlrad 146 der zweiten Planetenradstufe 140 ist drehfest am Gehäuse 56 befestigt. Ein Planetenträgerelement 144 der zweiten Planetenradstufe 140 trägt eine Vielzahl von Planetenrädern 148 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 142 und dem Hohlradelement 146 und ist antriebsmäßig mit einem Achsantriebssystem 54 verbunden, das ein Differential beinhaltet.
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Die wählbare Freilaufkupplung 52 ist im geschlossenen Zustand für ein hohes Antriebsdrehmoment und im geöffneten Zustand für den Rückwärtsgang des Antriebsstrangs 10 betreibbar. Die Freilaufkupplung 50 ermöglicht den Rückwärtslauf des Antriebsstrangs 110 und die Regeneration bei einem niedrigen Drehzahlverhältnis.
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Unter Bezugnahme auf 3 ist ein alternativer Antriebsstrang 210 für ein Fahrzeug dargestellt. Der Antriebsstrang 210 beinhaltet eine elektrische Antriebseinheit, die einen Einzelelektromotor 14 beinhaltet, der zum Betreiben als Motor oder auch als Generator konfiguriert ist.
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Der Antriebsstrang 210 beinhaltet weiterhin eine erste Planetenradstufe 220 und eine zweite Planetenradstufe 240, die in Hebelform in 3 dargestellt sind. Die erste Planetenradstufe 220 beinhaltet ein Sonnenradelement 222, ein Planetenträgerelement 224 und ein Hohlradelement 226. Wie in der Technik bekannt, trägt das Trägerelement 224 eine Vielzahl von Planetenrädern 228 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 222 und dem Hohlradelement 226. In der Ausführungsform von 3 ist der Elektromotor 14 über eine wählbare Freilaufkupplung 52 antreibend mit dem Sonnenradelement 222 verbunden. Das Hohlradelement 226 ist drehfest mit dem Gehäuse 56 verbunden. Der Elektromotor 14 ist über eine Freilaufkupplung 50 mit einem Sonnenradelement 242 der zweiten Planetenradstufe 140 verbunden. Ein Hohlrad 246 der zweiten Planetenradstufe 240 ist drehfest mit dem Gehäuse 56 verbunden. Ein Planetenträgerelement 244 der zweiten Planetenradstufe 240 trägt eine Vielzahl von Planetenrädern 248 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 242 und dem Hohlradelement 246 und ist antriebsmäßig mit einem Achsantriebssystem 54 verbunden, das ein Differential beinhaltet.
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Die wählbare Freilaufkupplung 52 ist im geschlossenen Zustand für ein hohes Antriebsdrehmoment und im geöffneten Zustand für den Rückwärtsgang des Antriebsstrangs 210 betreibbar. Die Freilaufkupplung 50 ermöglicht den Rückwärtslauf des Antriebsstrangs 210 und die Regeneration bei einem niedrigen Drehzahlverhältnis.
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Unter Bezugnahme auf 4 ist ein alternativer Antriebsstrang 310 für ein Fahrzeug dargestellt. Der Antriebsstrang 310 beinhaltet eine elektrische Antriebseinheit, die einen Einzelelektromotor 14 beinhaltet, der zum Betreiben als Motor oder auch als Generator konfiguriert ist.
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Der Antriebsstrang 310 beinhaltet weiterhin eine erste Planetenradstufe 320 und eine zweite Planetenradstufe 340, die in Hebelform in 4 dargestellt sind. Die erste Planetenradstufe 320 beinhaltet ein Sonnenradelement 322, ein Planetenträgerelement 324 und ein Hohlradelement 326. Wie in der Technik bekannt, trägt das Trägerelement 324 eine Vielzahl von Planetenrädern 328 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 322 und dem Hohlradelement 326. In der Ausführungsform von 4 ist der Elektromotor 14 über eine wählbare Freilaufkupplung 52 antreibend mit dem Sonnenradelement 322 verbunden. Der Elektromotor 14 ist ebenfalls über eine Freilaufkupplung 50 mit einem Sonnenradelement 342 der zweiten Planetenradstufe 340 verbunden. Das Hohlradelement 326 ist antriebsmäßig mit einem Planetenträgerelement 344 der zweiten Planetenradstufe 340 verbunden. Das Planetenträgerelement 324 der ersten Planetenradstufe 320 ist mit dem Sonnenradelement 342 der zweiten Planetenradstufe 340 verbunden. Ein Hohlrad 346 der zweiten Planetenradstufe 340 ist drehfest mit dem Gehäuse 56 verbunden. Das Planetenträgerelement 344 der zweiten Planetenradstufe 340 trägt eine Vielzahl von Planetenrädern 348 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 342 und dem Hohlradelement 346 und ist antriebsmäßig mit einem Achsantriebssystem 54 verbunden, das ein Differential beinhaltet.
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Die wählbare Freilaufkupplung 52 ist im geschlossenen Zustand für ein hohes Antriebsdrehmoment und im geöffneten Zustand für den Rückwärtsgang des Antriebsstrangs 310 betreibbar. Die Freilaufkupplung 50 ermöglicht den Rückwärtslauf des Antriebsstrangs 310 und die Regeneration bei einem niedrigen Drehzahlverhältnis.
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Unter Bezugnahme auf die 5 und 6 ist ein alternativer Antriebsstrang 410 für ein Fahrzeug dargestellt. Der Antriebsstrang 410 beinhaltet eine elektrische Antriebseinheit, die einen Einzelelektromotor 14 beinhaltet, der zum Betreiben als Motor oder auch als Generator konfiguriert ist.
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Der Antriebsstrang 410 beinhaltet weiterhin eine erste Planetenradstufe 420 und eine zweite Planetenradstufe 440, die in Hebelform in 5 dargestellt sind. Die erste Planetenradstufe 420 beinhaltet ein Sonnenradelement 422, ein Planetenträgerelement 424 und ein Hohlradelement 426. Wie in der Technik bekannt, trägt das Trägerelement 424 eine Vielzahl von Planetenrädern 428 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 422 und dem Hohlradelement 426. In der Ausführungsform von 5 ist der Elektromotor 14 antreibend mit dem Sonnenradelement 422 verbunden. Der Hohlradelement 426 ist über eine wählbare Freilaufkupplung 52 mit der Masse verbindbar. Das Sonnenradelement 422 der ersten Planetenradstufe 420 ist mit dem Planetenträgerelement 424 der ersten Planetenradstufe 420 und mit einem Sonnenradelement 442 der zweiten Planetenradstufe 440 über eine Freilaufkupplung 50 verbunden. Ein Hohlrad 446 der zweiten Planetenradstufe 440 ist drehfest mit dem Gehäuse 56 verbunden. Ein Planetenträgerelement 444 der zweiten Planetenradstufe 440 trägt eine Vielzahl von Stufenplanetenrädern 448 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 442 und dem Hohlradelement 446 und ist antriebsmäßig mit einem Achsantriebssystem 54 verbunden, das ein Differential beinhaltet.
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Die wählbare Freilaufkupplung 52 ist im geschlossenen Zustand für ein hohes Antriebsdrehmoment und im geöffneten Zustand für den Rückwärtsgang des Antriebsstrangs 410 betreibbar. Die Freilaufkupplung 50 ermöglicht den Rückwärtslauf des Antriebsstrangs 410 und die Regeneration bei einem niedrigen Drehzahlverhältnis.
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Unter Bezugnahme auf die 7 und 8 ist ein alternativer Antriebsstrang 510 für ein Fahrzeug dargestellt. Der Antriebsstrang 510 beinhaltet eine elektrische Antriebseinheit, die einen Einzelelektromotor 14 beinhaltet, der zum Betreiben als Motor oder auch als Generator konfiguriert ist.
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Der Antriebsstrang 510 beinhaltet weiterhin eine erste Planetenradstufe 520 und eine zweite Planetenradstufe 540, die in Hebelform in 7 dargestellt sind. Die erste Planetenradstufe 520 beinhaltet ein Sonnenradelement 522, ein Planetenträgerelement 524 und ein Hohlradelement 526. Wie in der Technik bekannt, trägt das Trägerelement 524 eine Vielzahl von Stufenplanetenrädern 528 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 522 und dem Hohlradelement 526. In der Ausführungsform von 7 ist der Elektromotor 14 antreibend mit dem Sonnenradelement 522 verbunden. Der Hohlradelement 526 ist über eine Freilaufkupplung 52 mit der Masse 56 verbindbar. Das Planetenträgerelement 524 und die Stufenplanetenräder 528 dienen gleichzeitig als Planetenträger und Planetengetriebe für die zweite Planetenradstufe 540. Ein Hohlrad 546 der zweiten Planetenradstufe 540 ist mit den Stufenplanetenrädern 528b in kämmendem Eingriff und ist über eine wählbare Freilaufkupplung 52 mit der Masse verbindbar. Das Planetenträgerelement 524 ist mit einem Achsantriebssystem 54, das ein Differential beinhaltet, verbunden.
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Die wählbare Freilaufkupplung 52 ist im geschlossenen Zustand für ein hohes Antriebsdrehmoment und im geöffneten Zustand für den Rückwärtsgang des Antriebsstrangs 510 betreibbar. Die Freilaufkupplung 50 ermöglicht den Rückwärtslauf des Antriebsstrangs 510 und die Regeneration bei einem niedrigen Drehzahlverhältnis.
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Unter Bezugnahme auf die 9 und 10 ist ein alternativer Antriebsstrang 610 für ein Fahrzeug dargestellt. Der Antriebsstrang 610 beinhaltet eine elektrische Antriebseinheit, die einen Einzelelektromotor 14 beinhaltet, der zum Betreiben als Motor oder auch als Generator konfiguriert ist.
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Der Antriebsstrang 610 beinhaltet weiterhin eine erste Planetenradstufe 620 und eine zweite Planetenradstufe 640, die in Hebelform in 9 dargestellt sind. Die erste Planetenradstufe 620 beinhaltet ein Sonnenradelement 622, ein Planetenträgerelement 624. Wie in der Technik bekannt, trägt das Trägerelement 624 eine Vielzahl von Stufenplanetenrädern 628 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 622. In der Ausführungsform von 9 ist der Elektromotor 14 über eine wählbare Freilaufkupplung 52 antreibend mit dem Sonnenradelement 622 verbunden. Der Elektromotor 14 ist ebenfalls über eine Freilaufkupplung 50 mit einem Sonnenradelement 642 der zweiten Planetenradstufe 640 verbunden. Ein Hohlrad 646 der zweiten Planetenradstufe 640 ist kämmendem Eingriff mit den Stufenplanetenradelementen 628. Das Planetenträgerelement 624 ist mit einem Achsantriebssystem 54, das ein Differential beinhaltet, verbunden.
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Die wählbare Freilaufkupplung 52 ist im geschlossenen Zustand für ein hohes Antriebsdrehmoment und im geöffneten Zustand für den Rückwärtsgang des Antriebsstrangs 610 betreibbar. Die Freilaufkupplung 50 ermöglicht den Rückwärtslauf des Antriebsstrangs 610 und die Regeneration bei einem niedrigen Drehzahlverhältnis.
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Unter Bezugnahme auf 11 ist ein alternativer Antriebsstrang 710 für ein Fahrzeug dargestellt. Der Antriebsstrang 710 beinhaltet eine elektrische Antriebseinheit, die einen Einzelelektromotor 14 beinhaltet, der zum Betreiben als Motor oder auch als Generator konfiguriert ist.
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Der Antriebsstrang 710 beinhaltet weiterhin eine erste Planetenradstufe 720 und eine zweite Planetenradstufe 740, die in Hebelform in 11 dargestellt sind. Die erste Planetenradstufe 720 beinhaltet ein Sonnenradelement 722, ein Planetenträgerelement 724 und ein Hohlradelement 726. Wie in der Technik bekannt, trägt das Trägerelement 724 eine Vielzahl von Planetenrädern 728 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 722 und dem Hohlradelement 726. In der Ausführungsform von 11 ist der Elektromotor 14 antreibend mit dem Sonnenradelement 722 verbunden. Das Hohlradelement 726 ist antriebsmäßig mit einem Sonnenrad 742 der zweiten Planetenradstufe 740 verbunden. Das Sonnenradelement 722 ist mit dem Sonnenradelement 726 der ersten Planetenradstufe 720 und mit dem Sonnenradelement 742 der zweiten Planetenradstufe 740 über eine Freilaufkupplung 50 verbindbar. Das Trägerelement 724 der ersten Planetenradstufe 720 ist über eine wählbare Freilaufkupplung 52 mit der Masse 56 verbindbar. Ein Hohlrad 746 der zweiten Planetenradstufe 740 ist drehfest mit dem Gehäuse 56 verbunden. Ein Planetenträgerelement 744 der zweiten Planetenradstufe 140 trägt eine Vielzahl von Planetenrädern 748 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 742 und dem Hohlradelement 746 und ist antriebsmäßig mit einem Achsantriebssystem 54 verbunden, das ein Differential beinhaltet.
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Die wählbare Freilaufkupplung 52 ist im geschlossenen Zustand für ein hohes Antriebsdrehmoment und im geöffneten Zustand für den Rückwärtsgang des Antriebsstrangs 710 betreibbar. Die Freilaufkupplung 50 ermöglicht den Rückwärtslauf des Antriebsstrangs 710 und die Regeneration bei einem niedrigen Drehzahlverhältnis.
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Unter Bezugnahme auf 12 ist ein alternativer Antriebsstrang 810 für ein Fahrzeug dargestellt. Der Antriebsstrang 810 beinhaltet eine elektrische Antriebseinheit, die einen Einzelelektromotor 14 beinhaltet, der zum Betreiben als Motor oder auch als Generator konfiguriert ist.
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Der Antriebsstrang 810 beinhaltet weiterhin eine erste Planetenradstufe 820 und eine zweite Planetenradstufe 840, die in Hebelform in 12 dargestellt sind. Die erste Planetenradstufe 820 beinhaltet ein Sonnenradelement 822, ein Planetenträgerelement 824 und ein Hohlradelement 826. Wie in der Technik bekannt, trägt das Trägerelement 824 eine Vielzahl von Planetenrädern 828 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 822 und dem Hohlradelement 826. In der Ausführungsform von 12 ist der Elektromotor 14 antreibend mit dem Sonnenradelement 822 verbunden. Der Trägerelement 824 ist über eine wählbare Freilaufkupplung 52 mit der Masse 56 verbindbar. Das Sonnenradelement 822 der ersten Planetenradstufe 820 ist mit dem Hohlradelement 826 der ersten Planetenradstufe 820 und mit einem Sonnenradelement 842 der zweiten Planetenradstufe 840 über eine Freilaufkupplung 50 verbunden. Ein Hohlrad 846 der zweiten Planetenradstufe 840 ist drehfest mit dem Gehäuse 56 verbunden. Ein Planetenträgerelement 844 der zweiten Planetenradstufe 840 trägt eine Vielzahl von Stufenplanetenrädern 848 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 842 und dem Hohlradelement 846 und ist antriebsmäßig mit einem Achsantriebssystem 54 verbunden, das ein Differential beinhaltet.
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Die wählbare Freilaufkupplung 52 ist im geschlossenen Zustand für ein hohes Antriebsdrehmoment und im geöffneten Zustand für den Rückwärtsgang des Antriebsstrangs 810 betreibbar. Die Freilaufkupplung 50 ermöglicht den Rückwärtslauf des Antriebsstrangs 810 und die Regeneration bei einem niedrigen Drehzahlverhältnis.
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Unter Bezugnahme auf die 13 und 14 ist ein alternativer Antriebsstrang 910 für ein Fahrzeug dargestellt. Der Antriebsstrang 910 beinhaltet eine elektrische Antriebseinheit, die einen Einzelelektromotor 14 beinhaltet, der zum Betreiben als Motor oder auch als Generator konfiguriert ist.
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Der Antriebsstrang 910 beinhaltet weiterhin eine erste Planetenradstufe 920 und eine zweite Planetenradstufe 940, die in Hebelform in 13 dargestellt sind. Die erste Planetenradstufe 920 beinhaltet ein erstes Sonnenradelement 922, ein Planetenträgerelement 924 und ein zweites Sonnenradelement 926. Wie in der Technik bekannt, unterstützt das Trägerelement 924 eine Vielzahl von Planetenrädern 928a, 928b. Die Vielzahl der Planetenräder 928a ist in kämmendem Eingriff mit dem ersten Sonnenradelement 922 und der Vielzahl der Planetenräder 928b, die in kämmendem Eingriff mit dem zweiten Sonnenradelement 926 stehen. In der Ausführungsform von 13 ist der Elektromotor 14 antreibend mit dem ersten Sonnenradelement 922 verbunden. Das zweite Hohlradelement 926 ist über eine wählbare Freilaufkupplung 52 mit der Masse 56 verbindbar. Das erste Sonnenradelement 922 der ersten Planetenradstufe 920 ist mit dem Planetenträgerelement 924 der ersten Planetenradstufe 920 und mit einem Sonnenradelement 942 der zweiten Planetenradstufe 940 über eine Freilaufkupplung 50 verbunden. Ein Hohlrad 946 der zweiten Planetenradstufe 940 ist drehfest mit dem Gehäuse 56 verbunden. Ein Planetenträgerelement 944 der zweiten Planetenradstufe 940 trägt eine Vielzahl von Planetenrädern 948 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 942 und dem Hohlradelement 946 und ist antriebsmäßig mit einem Achsantriebssystem 54 verbunden, das ein Differential beinhaltet.
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Die wählbare Freilaufkupplung 52 ist im geschlossenen Zustand für ein hohes Antriebsdrehmoment und im geöffneten Zustand für den Rückwärtsgang des Antriebsstrangs 910 betreibbar. Die Freilaufkupplung 50 ermöglicht den Rückwärtslauf des Antriebsstrangs 910 und die Regeneration bei einem niedrigen Drehzahlverhältnis.
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Unter Bezugnahme auf die 15 und 16 ist ein alternativer Antriebsstrang 1010 für ein Fahrzeug dargestellt. Der Antriebsstrang 1010 beinhaltet eine elektrische Antriebseinheit, die einen Einzelelektromotor 14 beinhaltet, der zum Betreiben als Motor oder auch als Generator konfiguriert ist.
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Der Antriebsstrang 1010 beinhaltet weiterhin eine erste Planetenradstufe 1020 und eine zweite Planetenradstufe 1040, die in Hebelform in 15 dargestellt sind. Die erste Planetenradstufe 1020 beinhaltet ein erstes Sonnenradelement 1022, ein Planetenträgerelement 1024 und ein zweites Sonnenradelement 1026. Wie in der Technik bekannt, unterstützt das Trägerelement 1024 eine Vielzahl von Planetenrädern 1028a, 1028b. Die Vielzahl der Planetenräder 1028a ist in kämmendem Eingriff mit dem ersten Sonnenradelement 1022 und der Vielzahl der Planetenräder 1028b, die in kämmendem Eingriff mit dem zweiten Sonnenradelement 1026 stehen. In der Ausführungsform von 15 ist der Elektromotor 14 antreibend mit dem ersten Sonnenradelement 1022 verbunden. Das zweite Hohlradelement 1026 ist über eine wählbare Freilaufkupplung 52 mit der Masse 56 verbindbar. Das erste Sonnenradelement 1022 der ersten Planetenradstufe 1020 ist mit dem Planetenträgerelement 1024 der ersten Planetenradstufe 1020 und mit einem Sonnenradelement 1042 der zweiten Planetenradstufe 1040 über eine Freilaufkupplung 50 verbunden. Ein Hohlrad 1046 der zweiten Planetenradstufe 1040 ist drehfest am Gehäuse 56 befestigt. Ein Planetenträgerelement 1044 der zweiten Planetenradstufe 1040 trägt eine Vielzahl von Stufenplanetenrädern 1048a, 1048b in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 1042 und dem Hohlradelement 1046 und ist antriebsmäßig mit einem Achsantriebssystem 54 verbunden, das ein Differential beinhaltet.
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Die wählbare Freilaufkupplung 52 ist im geschlossenen Zustand für ein hohes Antriebsdrehmoment und im geöffneten Zustand für den Rückwärtsgang des Antriebsstrangs 1010 betreibbar. Die Freilaufkupplung 50 ermöglicht den Rückwärtslauf des Antriebsstrangs 1010 und die Regeneration bei einem niedrigen Drehzahlverhältnis.
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Unter Bezugnahme auf die 17 und 18 ist ein alternativer Antriebsstrang 1110 für ein Fahrzeug dargestellt. Der Antriebsstrang 1110 beinhaltet eine elektrische Antriebseinheit, die einen Einzelelektromotor 14 beinhaltet, der zum Betreiben als Motor oder auch als Generator konfiguriert ist.
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Der Antriebsstrang 1110 beinhaltet weiterhin eine erste Planetenradstufe 1120 und eine zweite Planetenradstufe 1140, die in Hebelform in 17 dargestellt sind. Die erste Planetenradstufe 1120 beinhaltet ein erstes Hohlradelement 1122, ein Planetenträgerelement 1124 und ein zweites Hohlradelement 1126. Wie in der Technik bekannt, unterstützt das Trägerelement 1124 eine Vielzahl von Planetenrädern 1128a, 1128b. Die Vielzahl der Planetenräder 1128a ist in kämmendem Eingriff mit dem ersten Hohlradelement 1122 und der Vielzahl der Planetenräder 1128b, die in kämmendem Eingriff mit dem zweiten Hohlradelement 1126 stehen. In der Ausführungsform von 17 ist der Elektromotor 14 antreibend mit dem ersten Hohlradelement 1122 verbunden. Das zweite Hohlradelement 1126 ist über eine wählbare Freilaufkupplung 52 mit der Masse 56 verbindbar. Das erste Hohlradelement 1122 der ersten Planetenradstufe 1120 ist mit dem Planetenträgerelement 1124 der ersten Planetenradstufe 1120 und mit einem Sonnenradelement 1142 der zweiten Planetenradstufe 1140 über eine Freilaufkupplung 50 verbunden. Ein Hohlrad 1146 der zweiten Planetenradstufe 1140 ist drehfest am Gehäuse 56 befestigt. Ein Planetenträgerelement 1144 der zweiten Planetenradstufe 1140 trägt eine Vielzahl von Planetenrädern 1148 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 1142 und dem Hohlradelement 1146 und ist antriebsmäßig mit einem Achsantriebssystem 54 verbunden, das ein Differential beinhaltet.
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Die wählbare Freilaufkupplung 52 ist im geschlossenen Zustand für ein hohes Antriebsdrehmoment und im geöffneten Zustand für den Rückwärtsgang des Antriebsstrangs 1110 betreibbar. Die Freilaufkupplung 50 ermöglicht den Rückwärtslauf des Antriebsstrangs 1110 und die Regeneration bei einem niedrigen Drehzahlverhältnis.
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Unter Bezugnahme auf die 19 und 20 ist ein alternativer Antriebsstrang 1210 für ein Fahrzeug dargestellt. Der Antriebsstrang 1210 beinhaltet eine elektrische Antriebseinheit, die einen Einzelelektromotor 14 beinhaltet, der zum Betreiben als Motor oder auch als Generator konfiguriert ist.
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Der Antriebsstrang 1210 beinhaltet weiterhin eine erste Planetenradstufe 1220 und eine zweite Planetenradstufe 1240, die in Hebelform in 19 dargestellt sind. Die erste Planetenradstufe 1220 beinhaltet ein erstes Hohlradelement 1222, ein Planetenträgerelement 1224 und ein zweites Hohlradelement 1226. Wie in der Technik bekannt, unterstützt das Trägerelement 1224 eine Vielzahl von Planetenrädern 1228a, 1228b. Die Vielzahl der Planetenräder 1228a ist in kämmendem Eingriff mit dem ersten Hohlradelement 1222 und der Vielzahl der Planetenräder 1228b, die in kämmendem Eingriff mit dem zweiten Hohlradelement 1226 stehen. In der Ausführungsform von 19 ist der Elektromotor 14 antreibend mit dem ersten Hohlradelement 1222 verbunden. Das zweite Hohlradelement 1226 ist über eine wählbare Freilaufkupplung 52 mit der Masse 56 verbindbar. Das erste Hohlradelement 1222 der ersten Planetenradstufe 1220 ist mit dem Planetenträgerelement 1224 der ersten Planetenradstufe 1220 und mit einem Sonnenradelement 1242 der zweiten Planetenradstufe 1240 über eine Freilaufkupplung 50 verbunden. Ein Hohlrad 1246 der zweiten Planetenradstufe 1240 ist drehfest am Gehäuse 56 befestigt. Ein Planetenträgerelement 1244 der zweiten Planetenradstufe 1240 trägt eine Vielzahl von Stufenplanetenrädern 1248 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 1242 und dem Hohlradelement 1246 und ist antriebsmäßig mit einem Achsantriebssystem 54 verbunden, das ein Differential beinhaltet.
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Die wählbare Freilaufkupplung 52 ist im geschlossenen Zustand für ein hohes Antriebsdrehmoment und im geöffneten Zustand für den Rückwärtsgang des Antriebsstrangs 1210 betreibbar. Die Freilaufkupplung 50 ermöglicht den Rückwärtslauf des Antriebsstrangs 1210 und die Regeneration bei einem niedrigen Drehzahlverhältnis.
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Unter Bezugnahme auf 21 ist ein alternativer Antriebsstrang 1310 für ein Fahrzeug dargestellt. Der Antriebsstrang 1310 beinhaltet eine elektrische Antriebseinheit, die einen Einzelelektromotor 14 beinhaltet, der zum Betreiben als Motor oder auch als Generator konfiguriert ist.
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Der Antriebsstrang 1310 beinhaltet weiterhin eine erste Planetenradstufe 1320 und eine zweite Planetenradstufe 1340, die in Hebelform in 21 dargestellt sind. Die erste Planetenradstufe 1320 beinhaltet ein erstes Sonnenradelement 1322, ein Planetenträgerelement 1324 und ein Hohlradelement 1326. Wie in der Technik bekannt, trägt das Trägerelement 1324 eine Vielzahl von Planetenrädern 1328 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 1322 und dem Hohlradelement 1326. In der Ausführungsform von 21 ist der Elektromotor 14 antreibend mit dem Sonnenradelement 1322 verbunden. Das Hohlradelement 1326 ist über eine wählbare Freilaufkupplung 52 mit der Masse 56 verbindbar. Das Sonnenradelement 1322 der ersten Planetenradstufe 1320 ist mit dem Planetenträgerelement 1324 der ersten Planetenradstufe 1320 und mit einem Sonnenradelement 1342 der zweiten Planetenradstufe 1340 über eine Freilaufkupplung 50 verbunden. Ein Hohlrad 1346 der zweiten Planetenradstufe 1340 ist drehfest am Gehäuse 56 befestigt. Ein Planetenträgerelement 1344 der zweiten Planetenradstufe 1340 trägt eine Vielzahl von Planetenrädern 1348 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 1342 und dem Hohlradelement 1346 und ist antriebsmäßig mit einem Paar Antriebsachsen 1354a, 1354b über ein Paar Doppelkupplungen 1356a, 1356b verbunden, um ein Paar Antriebsräder 1358a, 1358b mit Drehmoment zu versehen.
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Die wählbare Freilaufkupplung 52 ist im geschlossenen Zustand für ein hohes Antriebsdrehmoment und im geöffneten Zustand für den Rückwärtsgang des Antriebsstrangs 1310 betreibbar. Die Freilaufkupplung 50 ermöglicht den Rückwärtslauf des Antriebsstrangs 1310 und die Regeneration bei einem niedrigen Drehzahlverhältnis.
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Unter Bezugnahme auf 22 ist ein alternativer Antriebsstrang 1410 für ein Fahrzeug dargestellt. Der Antriebsstrang 1410 beinhaltet eine elektrische Antriebseinheit, die einen Einzelelektromotor 14 beinhaltet, der zum Betreiben als Motor oder auch als Generator konfiguriert ist.
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Der Antriebsstrang 1410 beinhaltet weiterhin eine erste Planetenradstufe 1420 und eine zweite Planetenradstufe 1440, die in Hebelform in 22 dargestellt sind. Die erste Planetenradstufe 1420 beinhaltet ein erstes Sonnenradelement 1422, ein Planetenträgerelement 1424 und ein Hohlradelement 1426. Wie in der Technik bekannt, trägt das Trägerelement 1424 eine Vielzahl von Planetenrädern 1428 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenradelement 1422 und dem Hohlradelement 1426. In der Ausführungsform von 22 ist der Elektromotor 14 antreibend mit dem Sonnenradelement 1422 verbunden. Das Hohlradelement 1426 ist über eine wählbare Freilaufkupplung 52 mit der Masse 56 verbindbar. Das Sonnenradelement 1422 der ersten Planetenradstufe 1420 ist mit dem Planetenträgerelement 1424 der ersten Planetenradstufe 1420 und mit einem Paar von Sonnenradelementen 1442a, 1442b eines Paars Planetenradsätze 1440a, 1440b der zweiten Planetenradstufe 1440 über eine Freilaufkupplung 50 verbunden. Ein Hohlrad 1446a, 1446b aus dem Paar der Planetenradsätze 1440a, 1440b werden wahlweise über ein Paar Doppelkupplungen 1456a, 1456b befestigt. Ein Paar von Planetenträgerelementen 1444a, 1444b der zweiten Planetenradsätze 1440a, 1440b trägt jeweils eine Vielzahl von Planetenrädern 1448a, 1448b in kämmendem Eingriff mit den Sonnenradelementen 1442a, 1442b und den Hohlradelementen 1446a, 1446b und ist antriebsmäßig mit einem Paar Antriebsachsen 1454a, 1454b über ein Paar Doppelkupplungen 1456a, 1456b verbunden, um ein Paar Antriebsräder 1458a, 1458b mit Drehmoment zu versehen.
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Die wählbare Freilaufkupplung 52 ist im geschlossenen Zustand für ein hohes Antriebsdrehmoment und im geöffneten Zustand für den Rückwärtsgang des Antriebsstrangs 1410 betreibbar. Die Freilaufkupplung 50 ermöglicht den Rückwärtslauf des Antriebsstrangs 1410 und die Regeneration bei einem niedrigen Drehzahlverhältnis.
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Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen dient lediglich der Veranschaulichung und Beschreibung. Sie ist nicht erschöpfend und soll die Offenbarung in keiner Weise beschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht auf diese bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern gegebenenfalls gegeneinander austauschbar und in einer ausgewählten Ausführungsform verwendbar, auch wenn dies nicht gesondert dargestellt oder beschrieben ist. Auch diverse Variationen sind denkbar. Diese Variationen stellen keine Abweichung von der Offenbarung dar, und alle Modifikationen dieser Art verstehen sich als Teil der Offenbarung und fallen in ihren Schutzumfang.