DE102018222251A1

DE102018222251A1 - Antriebsvorrichtung zum Antrieb einer Fahrzeugachse und Verfahren zum Betreiben der Antriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE102018222251A1
Application number: DE102018222251.7A
Authority: DE
Inventors: Johannes Kaltenbach; Michael Preuss; Patrick Kniess; Michael Truebenbach; Bernard Hunold
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2020-06-25

Abstract

Antriebsvorrichtung zum Antrieb einer Fahrzeugachse mit zwei elektrischen Maschinen (1, 2), welche jeweils eines von zwei Teilgetriebe eines Getriebes (7) antreiben, wobei das Getriebe (7) eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Radebene (R1, R2, R3, R4) und ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein viertes Schaltelement (A, B, C, D) aufweist und zwei Gänge, ein erster und ein zweiter Gang(G1, G2), geschaltet werden können, wobei die erste und die zweite Radebene (R1, R2) als erste und zweite Stirnradstufe ausgeführt sind, wobei eines der Schaltelemente (A, B, C, D) zur Verbindung des ersten Teilgetriebes mit dem zweiten Teilgetriebe angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zum Antrieb einer Fahrzeugachse eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Antriebsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, bei unterschiedlichen Fahrzeugen wie unter anderem Bussen und LKWs elektrisch mittels elektrischen Maschinen angetriebene Achsen einzusetzen, die mehrere über ein Getriebe abbildbare schaltbare Gangstufen aufweisen können.
Um das hohe Drehzahlniveau elektrischer Antriebe bei angetriebenen Achsen nutzen zu können, sind mehrstufige Getriebe notwendig, welche aus Bauraumgründen so kompakt wie möglich gestaltet werden müssen.
Zum Beispiel aus der EP 2450597 A1 ist aus 9 ein elektrischer Antrieb sowie ein Verfahren zur Steuerung des Antriebs bekannt, bei dem ein Getriebestufenwechsel mittels übergangslosen Verlaufs des Drehmoments an der Ausgangswelle bei elektrischen Antrieben ermöglicht wird. Die Schrift zeigt unter anderem ein Getriebe mit zwei Gängen mit Stirnradstufen zur Gangerzeugung. Das Getriebe wird durch zwei elektrische Maschinen angetrieben, welche je beide Gänge schalten können. Ein Gangwechsel erfolgt immer nur abwechselnd. Eine der beiden elektrischen Maschinen bleibt immer mit dem Abtrieb verbunden. So ist eine elektrische Zugkraftunterstützung während der Schaltung möglich. Nachteilig sind die verteilten Schaltelemente, da zur Betätigung dieser vier Schaltgabeln notwendig sind. Außerdem können die elektrischen Maschinen nicht miteinander verbunden werden, wenn kein Gang eingelegt ist bzw. das Getriebe in neutral geschaltet ist. Dies stellt einen Nachteil dar, wenn z.B. ein Nebenabtrieb mit hohem Leistungsbedarf betrieben werden soll.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung für eine elektrisch angetriebene Achse eines Kraftfahrzeugs aufzuzeigen, welche die Nachteile des Stands der Technik behebt bzw. zumindest reduziert, sowie ein Verfahren zum Betreiben dieser Anordnung vorzuschlagen. Dies soll durch einen Radsatz mit zwei Gängen gelöst werden, wobei die zwei Gänge ebenfalls über Stirnradstufen gebildet werden sollen. Die Gänge sollen ebenfalls lastschaltbar sein. Die Schaltaktuatorik soll möglichst einfach bzw. mit möglichst wenig Bauteilen aufgebaut sein. Im Weiteren soll die Antriebsvorrichtung auch für den Anschluss von Nebenaggregaten optimiert sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Es wird eine Antriebsvorrichtung zum Antrieb einer Fahrzeugachse mit zwei elektrischen Maschinen vorgeschlagen. Jede elektrische Maschine treibt eines von zwei Teilgetrieben eines Getriebes mit zwei Gängen an. Das Getriebe weist eine erste und eine zweite Radebene auf, über welche die zwei Gänge gebildet werden. Im Weiteren weist das Getriebe ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein viertes Schaltelement auf. Die zwei Gänge, ein erster und ein zweiter Gang, können durch Schalten des ersten und des zweiten Schaltelements gebildet werden, wobei der erste Gang durch Betätigung des ersten Schaltelements und der zweite Gang durch Betätigung des zweiten Schaltelements geschaltet wird. Das dritte Schaltelement dient zur Verbindung der ersten und der zweiten elektrischen Maschine, so dass bei geschaltetem dritten Schaltelement das erste Teilgetriebe mit dem zweiten Teilgetriebe verbunden ist. Über das vierte Schaltelement kann die zweite elektrische Maschine mit der ersten oder der zweiten Radebene zur Bildung des ersten oder zweiten Gangs verbunden werden. Damit kann die zweite elektrische Maschine die Achse in diesem Gang alleine antreiben. Die erste und die zweite Radebene sind als erste und zweite Stirnradstufe ausgeführt. Die bauliche Reihenfolge der ersten und der zweiten Radebene kann je nach Ausführungsvariante gewählt werden. Je nach Anordnung kann das vierte Schaltelement entweder die erste oder die zweite Radebene mit der zweiten elektrischen Maschine verbinden, sodass die zweite elektrische Maschine im alleinigen Betrieb ohne die erste elektrische Maschine nur den ersten oder nur den zweiten Gang nutzen kann. Die Vor- und Nachteile hängen vom jeweiligen Einsatzgebiet und der Betriebsweise des Zielfahrzeugs ab.
Das erste und das zweite Schaltelement können als erstes Doppelschaltelement ausgeführt werden. Ebenso können das dritte und das vierte Schaltelement als zweites Doppelschaltelement ausgeführt werden. Ein Doppelschaltelement fasst zwei Einzelschaltelemente zusammen, so dass nur eine Aktuatorik und eine Schaltgabel notwendig sind. Damit können von jedem Doppelschaltelement abgesehen von einer Neutralstellung jeweils zwei weitere Schaltstellungen geschaltet werden. In der Neutralposition werden keine Bauteile miteinander verbunden. Durch die Ausführung als Doppelschaltelements werden weniger Schaltgabeln verbaut, was zu einer Teilereduzierung führt.
Die Schaltelemente können vorzugsweise formschlüssig ausgeführt werden, als Klauenschaltelemente. Dies ist möglich, da sie ohne Last geschaltet werden können. Die Synchronisierung wird durch die Drehzahlregelung der elektrischen Maschinen übernommen. Dabei synchronisiert immer diejenige elektrische Maschine, welche mit dem entsprechenden zu synchronisierenden Schaltelement verbunden ist. Das erste und das zweite Schaltelement werden mit der ersten elektrischen Maschine synchronisiert und das dritte und das vierte Schaltelement werden mit der zweiten elektrischen Maschine synchronisiert.
Die Antriebsvorrichtung kann durch eine elektrische Maschine allein angetrieben werden oder mit beiden elektrischen Maschinen zusammen. Bei Einzelantrieb der elektrischen Maschinen kann die erste elektrische Maschine den ersten und den zweiten Gang unabhängig von der zweiten elektrischen Maschine nutzen bzw. antrieben. Die zweite elektrische Maschine kann hingegen je nach Anordnung des ersten und des zweiten Radsatzes nur einen der beiden Gänge unabhängig von der ersten elektrischen Maschine nutzen bzw. antreiben. Mit einem Antrieb durch beide elektrischen Maschinen zusammen sind alle Gangkombinationen möglich.
Die erste elektrische Maschine ist mit einer ersten Getriebeeingangswelle des ersten Teilgetriebes verbunden. Die erste Getriebeeingangswelle wird von der ersten elektrischen Maschine angetrieben. Die zweite elektrische Maschine ist mit einer zweiten Getriebeeingangswelle des zweiten Teilgetriebes verbunden. Diese zweite Getriebeeingangswelle wird von der zweiten elektrischen Maschine angetrieben. Das dritte Schaltelement ist der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnet und so angeordnet, dass es die beiden Getriebeeingangswellen und damit auch die beiden Teilgetriebe miteinander verbinden kann. Dabei weist die Antriebsvorrichtung zwei weitere Radebenen, eine dritte und eine vierte Radebene, auf. Die erste elektrische Maschine ist über eine erste Rotorwelle der ersten elektrischen Maschine und die dritte Radebene mit der ersten Getriebeeingangswelle verbunden und über die dritte Radebene vorübersetzt. Die zweite elektrische Maschine ist über eine zweite Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine und die vierte Radebene mit der zweiten Getriebeeingangswelle verbunden und ist über die vierte Radebene vorübersetzt. Die dritte und die vierte Radebene sind als Stirnradstufen ausgeführt. Die dritte und vierte Radebene bestehen jeweils aus zwei Festrädern, wobei jeweils eines der Festräder auf der Rotorwelle der elektrischen Maschine und das zweite Festrad auf der jeweiligen Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Damit sind beide elektrischen Maschinen über eine Stirnrad-Vorübersetzung mit der jeweiligen Getriebeeingangswelle verbunden. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung kann Zwischenräder in der dritten oder vierten Radebene vorsehen, so dass ein größerer Achsabstand zwischen den beiden elektrischen Maschinen möglich wird. Damit können elektrische Maschinen mit größerem Durchmesser verwendet werden. Die erste Rotorwelle und die zweite Rotorwelle verlaufen achsparallel zueinander.
Die erste und die zweite Stirnradstufe bzw. Radebene bestehen aus jeweils einem schaltbaren Losrad und einem nicht schaltbaren Festrad. Dabei können die Losräder oder die Festräder auf der ersten Getriebeeingangswelle angeordnet sein oder auf einer achsparallel angeordneten Ausgangsswelle.
Bei der Ausführung mit Doppelschaltelementen ist bevorzugt das erste Doppelschaltelement der ersten Getriebeeingangswelle und das zweite Doppelschaltelement der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnet bzw. auf dieser angeordnet. Werden das erste und das zweite Schaltelement als Einzelschaltelemente ausgeführt, können entweder das erste und das zweite Schaltelement auf der ersten Getriebeeingangswelle angeordnet sein oder eines der beiden Schaltelemente kann auf der Ausgangswelle angeordnet sein. Das dritte und das vierte Schaltelement sind weiterhin der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnet. Das Schaltelement auf der Ausgangswelle verbindet in dieser Ausführung nicht mehr die erste Eingangswelle mit einem Losrad sondern die Ausgangswelle mit einem Losrad. Funktional ist diese Ausführungsvariante gleich mit der ersten Ausführungsvariante. Vorteil der Anordnung eines Schaltelements auf der Ausgangswelle ist, dass bei der betroffenen Radebene eine größere Übersetzung möglich wird, da das Antriebsrad auf der ersten Getriebeeingangswelle ein Festrad ist und damit mit kleinerem Durchmesser ausführbar ist als ein Losrad. Eine Betätigung der beiden Schaltelemente, des ersten und des zweiten Schaltelements, ist auch in dieser Ausführung über nur einen Aktuator möglich, über eine gemeinsame Schaltgabel mit zwei separaten Schaltgabeln.
Die Antriebsvorrichtung kann längs oder quer zur Fahrzeugachse eingebaut sein. Bei Längseinbau, dem sogenannten Standardantrieb, wird die Ausgangswelle mit einer Kardanwelle verbunden, welche zu einem Achsdifferential führt. Bei Quereinbau kann die Ausgangswelle über eine Abtriebsradebene direkt mit einem Achsdifferential verbunden sein.
Im Weiteren sollen laut Aufgabenstellung auch Nebenaggregate angetrieben werden können. Durch Anordnung eines PTOs, eines Nebenabtriebs, kann zum Beispiel bei einem Nutzfahrzeug eine Hydraulikpumpe zum Antrieb einer höhenverstellbaren Laderampe oder bei einem Müllfahrzeug eine Presse oder bei einer Kehrmaschine ein rotierender Straßenbesen angetrieben werden. Ein erster PTO kann an die erste Getriebeeingangswelle angeschlossen werden. Bevorzugt wird er auf der Abtriebsseute der ersten Getriebeeingangswelle angeordnet. Der erste PTO kann dabei fest verbunden angeordnet sein oder schaltbar über eine Kupplung. Durch diese Anordnung kann die erste elektrische Maschine den ersten PTO alleine antreiben. Die erste elektrische Maschine treibt dabei über die dritte Radebene die erste Getriebeeingangswelle an, welche wiederum den ersten PTO antreibt. Währenddessen kann die zweite elektrische Maschine unabhängig von der ersten elektrischen Maschine einen Fahrbetrieb aufrechterhalten bzw. ausüben. Dies ist allerdings nur für einen der beiden Gänge möglich. Der PTO kann auch durch die erste und die zweite elektrische Maschine gemeinsam angetrieben werden. Dies ist besonders vorteilhaft bei stehendem Fahrzeug während das Getriebe in Neutral geschaltet ist, also keines der Schaltelemente Antriebleistung auf die Ausgangswelle überträgt. Lediglich das Schaltelement zur Verbindung der ersten und der zweiten Getriebeeingangswelle ist dabei geschlossen. Durch den gemeinsamen Antrieb durch die erste und die zweite elektrische Maschine ist eine höhere PTO-Antriebsleistung möglich. Die Last kann dynamisch zwischen der ersten elektrischen Maschine und der zweiten elektrischen Maschine verteilt werden, um einen hohen Wirkungsgrad und eine gleichmäßige Erwärmung der elektrischen Maschinen zu erzielen. Ein weiterer Vorteil der Anordnung eines PTOs an der ersten Getriebeeingangswelle ist, dass die erste Getriebeeingangswelle zu den zwei Rotorwellen der elektrischen Maschinen übersetzt ist. Damit benötigen die elektrischen Maschinen weniger Moment.
Es kann auch ein PTO an die zweite Rotorwelle angeordnet werden. Dieser wird ebenfalls bevorzugt an das abtriebsseitige Ende der zweiten Rotorwelle angebunden. Die Verbindung der zweiten Rotorwelle mit dem zweiten PTO kann ebenfalls fest oder schaltbar ausgeführt sein. Der PTO kann mit dieser Anordnung auch entweder durch eine elektrische Maschine, die zweite elektrische Maschine, oder durch beide elektrischen Maschinen, durch Verbindung der beiden Getriebeeingangswellen, angetrieben werden. Weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, dass wenn der PTO durch die zweite elektrische Maschine alleine angetrieben wird, über die erste elektrische Maschine weiter im ersten und im zweiten Gang gefahren werden kann. Es ist ebenfalls möglich beide PTO-Anordnungen, an der zweiten Rotorwelle und an der ersten Getriebeeingangswelle, in einer Ausführungsform zu kombinieren.
Bei der Ausführungsvariante mit Zwischenrädern, könnte ein PTO auch so angeordnet werden, dass er schaltbar oder fest mit der Zwischenradwelle verbunden ist, auf der das jeweilige Zwischenrad gelagert ist.
Die elektrischen Maschinen können achsparallel zueinander angeordnet werden oder auch koaxial. Die möglichen Funktionen und Schaltzustände bleiben dabei gleich. Bei koaxialer Anordnung ist eine insgesamt schmalere Bauform der Antriebsvorrichtung möglich, wohingegen bei achsparalleler Anordnung eine kürzere Bauform möglich ist.
Es können ebenfalls weitere Konstantübersetzungen eingebaut werden. Solche Konstantübersetzungen können als Stirnradstufe, als Planetenstufe mit einem gehäusefesten Bauteil oder als Kettentrieb ausgeführt werden. Ein erstes Beispiel dafür wäre eine weitere Konstantübersetzung von einer Rotorwelle einer elektrischen Maschine zu einer Getriebeeingangswelle. Dadurch kann die elektrische Maschine mit weniger Drehmoment und dafür mit höherer Drehzahl ausgelegt werden. Ein zweites Beispiel wäre eine weitere Konstantübersetzung zum Abtrieb hin. Dadurch können beide elektrischen Maschinen mit weniger Drehmoment und dafür mit höherer Drehzahl ausgelegt werden. Vorteil hier ist, dass das Getriebe mit seiner ersten und zweiten Radebene mit weniger Drehmoment belastet wird.
Im Weiteren wird ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung vorgeschlagen, wobei zur Verbindung der ersten Eingangswelle mit der zweiten Eingangswelle das dritte Schaltelement geschaltet wird, wodurch die beiden Teilgetriebe miteinander verbunden werden.
Zum Antrieb mit der ersten elektrischen Maschine werden der erste Gang und der zweite Gang durch Einlegen des ersten oder des zweiten Schaltelements geschaltet. Zum Antrieb mit der zweiten elektrischen Maschine wird das vierte Schaltelement zur Schaltung des ersten oder des zweiten Ganges geschaltet, je nach baulicher Anordnung der Radebenen.
Die elektrischen Maschinen können zum gleichzeitigen Antrieb von zwei Nebenabtrieben bzw. Nebenaggregaten miteinander verbunden werden. Dies geschieht über das vierte Schaltelement, welches die beiden Getriebeeingangswellen miteinander verbindet.
Anhand der folgenden Zeichnungen wird die Erfindung näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder den Zeichnungen weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können.

1 erfindungsgemäße Anordnung zum Antriebsvorrichtung in einer ersten Ausführungsform
2 erfindungsgemäße Schaltzustände zur 1
3 Anordnung nach 1 mit PTO-Anbindung
4 zweites Ausführungsbeispiel gem. 1 mit anderer Anordnung der ersten und zweiten Radebene
5 Schaltzustände zur zweiten Ausführungsvariante
6 dritte Ausführungsvariante mit koaxialer Anordnung der elektrischen Maschinen
7 vierte Ausführungsvariante mit Quereinbau
8 fünfte Ausführungsvariante mit verteilt anordneten Schaltelementen
9 sechste Ausführungsvariante mit Zwischenrad

1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung zum Antrieb einer Fahrzeugachse in einer ersten Ausführungsform. Die Antriebsvorrichtung weist zwei elektrische Maschinen, eine erster elektrische Maschine 1 und eine zweite elektrische Maschine 2 auf. Jede elektrische Maschine 1 und 2 treibt eines von zwei Teilgetrieben eines Getriebes 7 mit zwei Gängen G1, G2 an. Darüber hinaus kann das Getriebe in neutral geschaltet werden, in den neutralen Gang G0. Das Getriebe weist außerdem eine erste und eine zweite Radebene R1, R2 auf. Über die erste Radebene wird der erste Gang G1 gebildet und über die zweite Radebene R2 wird der zweite Gang G2 gebildet. Im Weiteren weist das Getriebe 7 ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein viertes Schaltelement A, B, C, D auf. Die zwei Gänge G1, G2 können durch Schalten des ersten und des zweiten Schaltelements A und B gebildet werden. Das erste Schaltelement A schaltet den ersten Gang G1 und das zweite Schaltelement B schaltet den zweiten Gang G2. Das dritte Schaltelement C dient zur Verbindung der ersten und der zweiten elektrischen Maschine 1, 2, so dass bei geschaltetem dritten Schaltelement C das erste Teilgetriebe mit dem zweiten Teilgetriebe verbunden ist. Über das vierte Schaltelement D kann die zweite elektrische Maschine 2 mit der ersten Radebenen R1 zur Bildung des ersten Gangs G1 verbunden werden. Die erste und die zweite Radebene R1 und R2 sind als erste und zweite Stirnradstufe ausgeführt. Die bauliche Reihenfolge der ersten und der zweiten Radebene kann je nach Ausführungsvariante gewählt werden. In der hier abgebildeten Ausführungsvariante kann das vierte Schaltelement D die erste Radebene R1 mit der zweiten elektrischen Maschine 2 verbinden, sodass die zweite elektrische Maschine 2 im alleinigen Betrieb ohne die erste elektrische Maschine 1 nur den ersten Gang G1 nutzen kann.
Das erste und das zweite Schaltelement A, B sind als erstes Doppelschaltelement 9 ausgeführt. Ebenso sind das dritte und das vierte Schaltelement C, D als zweites Doppelschaltelement 10 ausgeführt. Jedes Doppelschaltelement kann abgesehen von einer Neutralposition jeweils zwei Schaltpositionen anfahren. In der Neutralposition werden keine Bauteile miteinander verbunden. Die Schaltelemente A, B, C, D sind als formschlüssige Klauenschaltelemente ausgeführt. Dies ist möglich, da sie ohne Last geschaltet werden können. Die Synchronisierung wird durch die Drehzahlregelung der elektrischen Maschinen 1, 2 übernommen. Dabei synchronisiert immer diejenige elektrische Maschine1, 2, welche mit dem entsprechenden zu synchronisierenden Schaltelement A, B, C, D verbunden ist. Das erste und das zweite Schaltelement A, B werden in der Regel mit der ersten elektrischen Maschine 1 synchronisiert und das dritte und das vierte Schaltelement C, D werden mit der zweiten elektrischen Maschine 2 synchronisiert.
Die erste elektrische Maschine 1 ist mit einer ersten Getriebeeingangswelle 5 des ersten Teilgetriebes verbunden. Die erste Getriebeeingangswelle 5 wird von der ersten elektrischen Maschine 1 angetrieben. Die zweite elektrische Maschine 2 ist mit einer zweiten Getriebeeingangswelle 8 des zweiten Teilgetriebes verbunden. Diese zweite Getriebeeingangswelle 8 wird von der zweiten elektrischen Maschine 2 angetrieben. Das dritte Schaltelement C ist so angeordnet, dass es die beiden Getriebeeingangswellen 5, 8 und damit auch die beiden Teilgetriebe miteinander verbinden kann. Dabei weist die Antriebsvorrichtung zwei weitere Radebenen, eine dritte und eine vierte Radebene R3, R4, auf. Die erste elektrische Maschine 1 ist über eine erste Rotorwelle 3 der ersten elektrischen Maschine 1 und die dritte Radebene R3 mit der ersten Getriebeeingangswelle 5 verbunden und über diese dritte Radebene R3 vorübersetzt. Die zweite elektrische Maschine 2 ist über eine zweite Rotorwelle 4 der zweiten elektrischen Maschine 2 und die vierte Radebene R4 mit der zweiten Getriebeeingangswelle 8 verbunden und ist über die vierte Radebene R4 vorübersetzt. Die dritte und die vierte Radebene R3, R4 sind ebenfalls als Stirnradstufen ausgeführt. Die dritte und vierte Radebene R3, R4 bestehen jeweils aus zwei Festrädern, wobei jeweils eines der Festräder auf der Rotorwelle 3, 4 der elektrischen Maschinen 1, 2 und das zweite Festrad auf der jeweiligen Getriebeeingangswelle 5, 8 angeordnet ist. Die erste Rotorwelle 3 und die zweite Rotorwelle 4 sind achsparallel zueinander angeordnet. Die Getriebeeingangswellen 5, 8 sind achsparallel zu den Rotorwellen 3, 4 angeordnet. Die erste und die zweite Stirnradstufe bzw. Radebene R1, R2 bestehen aus jeweils einem schaltbaren Losrad 11, 12 und einem nicht schaltbaren Festrad 13, 14. Das erste Losrad 11 der ersten Radebene R1 ist auf der ersten Getriebeeingangswelle 5 angeordnet und über das erste Schaltelement A mit der ersten Getriebeeingangswelle 5 verbindbar. Das zweite Losrad 12 der zweiten Radebene R2 ist ebenfalls auf der ersten Getriebeeingangswelle 5 angeordnet und über das zweite Schaltelement B mit der ersten Getriebeeingangswelle 5 verbindbar. Achsparallel zur ersten Getriebeeingangswelle 5 verläuft eine Ausgangswelle 6, auf welcher die Festräder 13, 14 der ersten und zweiten Radebene R1 und R2 angeordnet sind. Das erste Losrad 11 greift dabei in das erste Festrad 13 ein und das zweite Losrad 12 greift in das zweite Festrad 14 ein. Von der Ausgangswelle 6 wird die Leistung bei Längseinbau über eine Kardanwelle auf ein Achsdifferential übertragen. Das erste Doppelschaltelement 9 ist deshalb zur Verbindung des ersten und zweiten Losrads 11, 12 mit der ersten Getriebeeingangswelle 5 ebenfalls auf der ersten Getriebeeingangswelle 5 angeordnet. Das erste Doppelschaltelement 9 ist damit der ersten Getriebeeingangswelle 5 zugeordnet und das zweite Doppelschaltelement 10 ist der zweiten Getriebeeingangswelle8 zugeordnet.
Das erste Losrad 11 ist antriebsseitig auch über das zweite Doppelschaltelement 10 in seiner zweiten Schaltstellung D mit der zweiten Getriebeeingangswelle 8 verbindbar. Die zweite Getriebeeingangswelle 8 ist als Hohlwelle ausgeführt und umschließt die erste Getriebeeingangswelle 5 zumindest abschnittsweise. Die zweite Getriebeeingangswelle 8 kann wie bereits beschrieben über das zweite Doppelschaltelement 10 in seiner ersten Schaltstellung C auch mit der ersten Getriebeeingangswelle 5 verbunden werden. Die erste und die zweite Getriebeeingangswelle 5, 8 sind koaxial zueinander angeordnet.
Die elektrischen Maschinen 1, 2 sind achsparallel zueinander angeordnet, womit eine kurze Bauform ermöglicht wird.
In 2 werden mögliche Schaltzustände der Antriebsvorrichtung aus 1 dargestellt. Mit der vorgestellten Antriebsvorrichtung können neun Schaltzustände Z1 - Z9 genutzt werden. Diese sind in der ersten Spalte der Tabelle angegeben. Jede elektrische Maschine 1, 2 kann in einem der möglichen Gänge, einem ersten Gang G1, einem zweiten Gang G2 oder einem neutralen Gang G0 genutzt werden. Die Gänge der ersten elektrischen Maschine 1 sind in der zweiten Spalte angegeben und die Gänge der zweiten elektrischen Maschine 2 in der dritten Spalte. Im neutralen Gang G0 wird keine drehmoment- bzw. leistungsübertragende Verbindung mit dem Abtrieb hergestellt. Der erste Gang G1 wird mit der Übersetzung der ersten Radebene R1 erzeugt. Der zweite Gang G2 wird mit der Übersetzung der zweiten Radebene R2 erzeugt. Es kann mit einer elektrischen Maschine 1, 2 alleine angetrieben werden, oder mit beiden zusammen. Mit beiden elektrischen Maschinen 1, 2 zusammen, sind alle Gangkombinationen G1, G2 möglich, wobei die zweite elektrische Maschine 2 allein nur den ersten Gang G1 unabhängig von der zweiten ersten Maschine 1 nutzen kann. Zur Verwirklichung der Gänge G0, G1, G2 sind verschiedene Schaltelemente A, B, C, D der beiden Doppelschaltelemente 9, 10 einzustellen bzw. zu schalten. Diese sind in den Spalten vier bis sieben angegeben. Ein Kreuz in einer der Spalten A, B, C, D bedeutet, dass diese Schaltelemente im jeweiligen Schaltzustand Z1 - Z9 betätigt bzw. geschaltet sind.
Im ersten Schaltzustand Z1 nutzen beide elektrischen Maschinen 1, 2 den neutralen Gang G0. Das dritte Schaltelement C des zweiten Doppelschaltelements 10 ist geschaltet, wodurch die beiden Getriebeeingangswelle 5, 8 und damit die beiden Teilgetriebe miteinander verbunden werden.
Im zweiten Schaltzustand Z2 nutzt die erste elektrische Maschine 1 den ersten Gang G1 und die zweite elektrische Maschine 2 den neutralen Gang G0. Das erste Schaltelement A des ersten Doppelschaltelement 9 ist zur Verbindung des ersten Losrads 11 mit der ersten Getriebeeingangswelle 5 und damit zur Schaltung des ersten Gangs G1 geschaltet. In diesem Schaltzustand Z2 wird alleine über die erste elektrische Maschine 1 im ersten Gang G1 gefahren.
Im dritten Schaltzustand Z3 nutzt die erste elektrische Maschine 1 den zweiten Gang G2 und die zweite elektrische Maschine 2 den neutralen Gang G0. Das zweite Schaltelement B des ersten Doppelschaltelements 9 ist zur Verbindung des zweiten Losrads 12 mit der ersten Getriebeeingangswelle 5 und damit zur Schaltung des zweiten Gangs G2 geschaltet. In diesem Schaltzustand Z3 wird alleine über die erste elektrische Maschine 1 im zweiten Gang G2 gefahren.
Im vierten Schaltzustand Z4 nutzt die erste elektrische Maschine 1 den neutralen Gang G0 und die zweite elektrische Maschine 2 den ersten Gang G1. Das erste Doppelschaltelement 9 ist dazu in seiner neutralen Schaltstellung und zur Verbindung des ersten Losrads 11 mit der zweiten Getriebeeingangswelle 8 und damit zur Schaltung des ersten Gangs G1 ist das vierte Schaltelement D des zweiten Doppelschaltelements 10 geschaltet. In diesem Schaltzustand Z4 wird alleine über die zweite elektrische Maschine 2 im ersten Gang G1 gefahren.
Im fünften Schaltzustand Z5 nutzt die erste elektrische Maschine 1 den ersten Gang G1 und die zweite elektrische Maschine 2 ebenfalls den ersten Gang G1. Das erste Schaltelement A des ersten Doppelschaltelements 9 ist zur Verbindung des ersten Losrads 11 mit der ersten Getriebeeingangswelle 5 und damit zur Schaltung des ersten Gangs G1 geschaltet. Gleichzeitig ist das dritte Schaltelement C des zweiten Doppelschaltelements 10 zur Verbindung der ersten Getriebeeingangswelle 5 mit der zweiten Getriebeeingangswelle 8 geschaltet. Damit kann der erste Gang G1 mit beiden elektrischen Maschinen 1, 2 gefahren werden.
Im sechsten Schaltzustand Z6 nutzt die erste elektrische Maschine 1 den ersten Gang G1 und die zweite elektrische Maschine 2 ebenfalls den ersten Gang G1. Das erste Schaltelement A des ersten Doppelschaltelements 9 ist zur Verbindung des ersten Losrads 11 mit der ersten Getriebeeingangswelle 5 und damit zur Schaltung des ersten Gangs G1 geschaltet. Gleichzeitig ist das vierte Schaltelement D des zweiten Doppelschaltelements 10 zur Verbindung der ersten Getriebeeingangswelle 5 mit ersten Losrad 11 der ersten Radebene R1 geschaltet. Damit kann ebenfalls der erste Gang G1 mit beiden elektrischen Maschinen 1, 2 gefahren werden.
Im siebten Schaltzustand Z7 nutzt die erste elektrische Maschine 1 den zweiten Gang G2 und die zweite elektrische Maschine 2 den ersten Gang G1. Das zweite Schaltelement B des ersten Doppelschaltelements 9 ist zur Verbindung des zweiten Losrads 12 mit der ersten Getriebeeingangswelle 5 und damit zur Schaltung des zweiten Gangs G2 geschaltet. Gleichzeitig ist das vierte Schaltelement D des zweiten Doppelschaltelements 10 zur Verbindung der ersten Getriebeeingangswelle 5 mit ersten Losrad 11 der ersten Radebene R1 geschaltet. In diesem siebten Schaltzustand Z7 wird über die erste und die zweite elektrische Maschine 1, 2 elektrisch gefahren.
Im achten Schaltzustand Z8 nutzt die erste elektrische Maschine 1 den zweiten Gang G2 und die zweite elektrische Maschine 2 ebenfalls den zweiten Gang G2. Das zweite Schaltelement B des ersten Doppelschaltelements 9 ist zur Verbindung des zweiten Losrads 12 mit der ersten Getriebeeingangswelle 5 und damit zur Schaltung des zweiten Gangs G2 geschaltet. Gleichzeitig ist das dritte Schaltelement C des zweiten Doppelschaltelements 10 zur Verbindung der ersten Getriebeeingangswelle 5 mit der zweiten Getriebeeingangswelle 8 geschaltet. In diesem achten Schaltzustand Z8 wird über die erste und die zweite elektrische Maschine 1, 2 elektrisch gefahren.
Im neunten Schaltzustand Z8 wird alles in neutral schaltet. Beide Doppelschaltelemente 9 und 10 werden in ihre neutrale Schaltstellung geschaltet, um keine Verbindung zum Abtrieb herzustellen.
Alle Schaltzustände Z1 - Z9 sind lastschaltbar. Beispielhaft wird der Wechsel vom sechsten Schaltzustand Z6 in den siebten Schaltzustand Z7 dargestellt. Die Antriebsvorrichtung wird im sechsten Schaltzustand Z6 betrieben. Das erste Schaltelement A des ersten Doppelschaltelements 9 ist geschaltet und das vierte Schaltelement D des zweiten Doppelschaltelements 10 ist geschaltet. Beide elektrischen Maschinen 1, 2 nutzen den ersten Gang G1. Wenn ein Gangwechsel bei der ersten elektrischen Maschine 1vom ersten Gang G1 in den zweiten Gang G2 erfolge soll, wird die Zugkraft währenddessen mit der zweiten elektrischen Maschine 2 über die erste Radebene R1 aufrechterhalten. Dies entspricht vorübergehend dem vierten Schaltzustand Z4, denn das vierte Schaltelement des zweiten Doppelschaltelements 10 bleibt geschlossen bzw. geschaltet, wobei während des Gangwechsels weder das erste Schaltelement A noch das zweite Schaltelement B des ersten Doppelschaltelements 9 geschlossen bzw. geschaltet sind. Nach dem Gangwechsel ist in den siebten Schaltzustand Z7 ist das zweite Schaltelement B des ersten Doppelschaltelements 9 geschaltet und das vierte Schaltelement D des zweiten Doppelschaltelements 10 ist weiterhin geschlossen.
Wenn nun ein Gangwechsel der zweiten elektrischen Maschine 2 ebenfalls vom ersten Gang G1 in den zweiten Gang G2 erfolgen soll, wird die Zugkraft währenddessen mit der ersten elektrischen Maschine 1 über die zweite Radebene R2 aufrechterhalten. Dies entspricht vorübergehend dem dritten Schaltzustand Z3, in dem während des Schaltvorgangs das zweite Schaltelement B des ersten Doppelschaltelements 9 geschaltet ist, während weder das dritte noch das vierte Schaltelement C, D des zweiten Doppelschaltelements 10 geschaltet sind. Nach dem Gangwechsel ist das zweite Schaltelement B des ersten Doppelschaltelements 9 und das vierte Schaltelement D des zweiten Doppelschaltelements 10 geschaltet. Beide elektrischen Maschinen 1, 2 nutzen den zweiten Gang G2. Das erste Doppelschaltelement 9 wird dabei mit der ersten elektrischen Maschine 1 synchronisiert und das zweite Doppelschaltelement 10 wir mit der zweiten elektrischen Maschine 2 synchronisiert.
In 3 wird eine 1 entsprechende Ausführungsvariante zum Antreiben von Nebenaggregaten aufgezeigt, wobei zwei PTOs angeordnet werden können. PTO steht für Power-Take-Off und ist ein Nebenabtrieb zum Antrieb von Nebenaggregaten. Ein erster PTO 15 kann an die erste Getriebeeingangswelle 5 angeschlossen werden. Der erste PTO 15 kann dabei fest verbunden angeordnet sein oder wie abgebildet schaltbar über eine erste Kupplung 17. Durch diese Anordnung kann die erste elektrische Maschine 1 den ersten PTO 15 alleine antreiben. Die erste elektrische Maschine 1 treibt dabei über die dritte Radebene R3 die erste Getriebeeingangswelle 5 an, welche wiederum den ersten PTO 15 antreibt. Währenddessen kann die zweite elektrische Maschine 2 unabhängig von der ersten elektrischen Maschine 1 einen Fahrbetrieb aufrechterhalten bzw. ausüben. Dies ist allerdings nur für den ersten Gang G1 möglich. Der PTO 15 kann auch durch die erste und die zweite elektrische Maschine 1, 2 gemeinsam angetrieben werden. Dies ist besonders vorteilhaft bei stehendem Fahrzeug während das Getriebe 7 in Neutral G0 geschaltet ist, also keines der Schaltelemente 10, 9 Antriebleistung auf die Ausgangswelle 6 überträgt. Lediglich das dritte Schaltelement C des zweiten Doppelschaltelements 10 ist zur Verbindung der ersten und der zweiten Getriebeeingangswelle 5, 8 geschlossen. Durch den gemeinsamen Antrieb durch die erste und die zweite elektrische Maschine 1, 2 ist eine höhere PTO-Antriebsleistung möglich. Die Last kann dynamisch zwischen der ersten elektrischen Maschine 1 und der zweiten elektrischen Maschine 2 verteilt werden, um einen hohen Wirkungsgrad und eine gleichmäßige Erwärmung der elektrischen Maschinen 1, 2 zu erzielen. Ein weiterer Vorteil der Anordnung eines PTOs 15 an der ersten Getriebeeingangswelle 5 ist, dass die erste Getriebeeingangswelle 5 zu den zwei Rotorwellen 3, 4 der elektrischen Maschinen 1, 2 übersetzt ist. Damit benötigen die elektrischen Maschinen 1, 2 weniger Moment.
Es kann auch ein zweiter PTO 16 an die zweite Rotorwelle 4 angeordnet werden. Die Verbindung kann ebenfalls fest oder wie hier dargestellt schaltbar über eine Kupplung 18 ausgeführt sein. Der PTO 16 kann mit dieser Anordnung entweder über die zweite elektrische Maschine 2 oder durch beide elektrischen Maschinen 1, 2, durch Verbindung der beiden Getriebeeingangswellen 5, 8, angetrieben werden. Dazu wird das dritte Schaltelement C des zweiten Doppelschaltelements 10 geschaltet. Weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, dass wenn der PTO durch die zweite elektrische Maschine 2 alleine angetrieben wird, über die erste elektrische Maschine 1 weiter im ersten und im zweiten Gang G1, G2 gefahren werden kann. Es ist wie hier gezeigt dabei möglich beide PTO-Anordnungen, an der zweiten Rotorwelle 4 und an der ersten Getriebeeingangswelle 5, in einer Ausführungsform zu kombinieren und damit zwei PTOs 15, 16 gleichzeitig vorzusehen.
4 zeigt eine Ausführungsvariante der 1, wobei lediglich die erste Radebene R1, mit dem ersten Losrad 11 und dem Festrad 13, mit der zweiten Radebene R2, mit dem zweiten Losrad 12 und dem zweiten Festrad 14, vertauscht angeordnet wurde. Es wurde lediglich die bauliche Reihenfolge geändert bzw. getauscht. Damit kann die zweite elektrische Maschine 2 im alleinigen Betrieb ohne die erste elektrische Maschine 1 nur den zweiten Gang G2, welcher über die zweite Radebene R2 erzeugt wird, nutzen. Außerdem wurde das erste Schaltelement A mit dem zweiten Schaltelement B des ersten Doppelschaltelements 9 getauscht. Damit wird weiterhin das erste Schaltelement A des ersten Doppelschaltelements 9 geschaltet um den ersten Gang G1 zu schalten und das zweite Schaltelement B um den zweiten Gang G2 zu schalten. Dies wird ebenfalls nochmals anhand eines Schaltzustanddiagramms in 5 dargestellt.
5 zeigt analog zur Darstellung in 2 mögliche Schaltzustände der Antriebsvorrichtung aus 4. Mit der vorgestellten Antriebsvorrichtung können ebenfalls neun Schaltzustände Z1 - Z9 genutzt werden. Jede elektrische Maschine 1, 2 kann in einem der möglichen Gänge, einem ersten Gang G1, einem zweiten Gang G2 oder einem neutralen Gang G0 genutzt werden. Es kann mit einer elektrischen Maschine alleine angetrieben werden, oder mit beiden zusammen. Mit beiden elektrischen Maschinen 1, 2 zusammen, sind alle Gangkombinationen möglich, wobei die zweite elektrische Maschine 2 allein nur den zweiten Gang G2 unabhängig von der ersten elektrischen Maschine 1 nutzen kann. Zur Verwirklichung der Gänge G0, G1, G2 sind verschiedene Schaltelemente A, B, C, D der beiden Doppelschaltelemente 9, 10 zu schließen bzw. zu schalten. Da die erste Radebene R1 und die zweite Radebene R2 vertauscht wurden und ebenfalls das erste und das zweite Schaltelement A und B des ersten Doppelschaltelements 9 vertauscht wurden, können die neun Schaltzustände Z1-Z9 gleich wie in 2 beschrieben genutzt werden.
6 zeigt eine weitere Anordnungsmöglichkeit, bei welcher die erste elektrische Maschine 1 koaxial zur zweiten elektrischen Maschine 2 angeordnet ist. Dabei wird die erste elektrische Maschine 1 mit samt der dritten Radebene R3 zur Vorübersetzung der ersten elektrischen Maschine 1 am abtriebsseitigen Ende der ersten Getriebeeingangswelle 5 angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass eine insgesamt schmalere Bauform der elektrischen Antriebsvorrichtung möglich wird. Die möglichen Funktionen und Schaltzustände bleiben gleich wie in der ersten Variante aus 1. Es ist ebenfalls möglich hier einen oder zwei PTOs 15, 16 anzuhängen oder die erste und die zweite Radebene R1, R2 vertauscht anzuordnen.
7 zeigt eine Ausführungsvariante, in der die Anordnung nach 1 quer zur Fahrzeugachse eingebaut wird, so dass die Fahrzeugachse achsparallel zu den Wellen des Getriebes 7 z.B. der ersten Getriebeeingangswelle 5 verläuft. Dabei ist in dieser Variante eine fünfte Radebene R5 als Abtriebsradebene vorgesehen, welche über ein Abtriebsrad 20, welches als Festrad auf der Ausgangswelle 6 angeordnet ist, direkt auf ein Differential 19 geht, worüber die Fahrzeugachse angetrieben wird.
In 8 ist eine Ausführungsvariante dargestellt, in der das erste Doppelschaltelement 9 mit seinen zwei Schaltelementen A und B durch zwei Einzelschaltelemente, ein erstes Schaltelement A und ein zweites Schaltelement B, ersetzt wird. Das erste Schaltelement A ist dafür auf der Ausgangswelle 6 angeordnet und das zweite Schaltelement B ist auf der ersten Getriebeeingangswelle 5 angeordnet. Die erste Radebene R1 und die zweite Radebene R2 sind wie in der Ausführungsvariante nach 4 angeordnet, wobei die erste Radebene abtriebsseitig von der zweiten Radebene R2 angeordnet ist. Die erste Radebene R1 besteht weiterhin aus einem ersten Festrad 14 und einem ersten Losrad 12. Das erste Festrad 14 ist auf der ersten Getriebeeingangswelle 5 angeordnet und das erste Losrad 12 ist zusammen mit dem ersten Schaltelement A auf der Ausgangswelle 6 angeordent, wobei das erste Losrad 12 über das erste Schaltelement A fest mit der Ausgangswelle 6 verbunden werden kann und damit der erste Gang G1 erzeugt werden kann. Funktional ist die hier gezeigte Ausführungsvariante gleichbedeutend wie die Ausführungsvariante nach 4. Vorteil ist allerdings, dass das Antriebsrad der ersten Übersetzungsstufe, das erste Festrad 14 der ersten Radebene R1, mit kleinerem Durchmesser ausgeführt werden kann und dadurch eine höhere Übersetzung möglich ist. Da das erste und das zweite Schaltelement A und B auf zwei Achsen verteilt angeordnet sind, sind zwei separate Schaltgabeln notwendig. Trotzdem können diese zwei Schaltgabeln an einem Aktuator angeordnet sein, womit im Vergleich zum Stand der Technik eine Komponente eingespart werden kann.
9 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Variante mit einem Zwischenrad 21, welches auf einer Zwischenradwelle 22 angeordnet ist. Die erste elektrische Maschine 1 ist damit über dieses Zwischenrad 21 an das Getriebe 7 angebunden (in der dritten Radebene R3), womit ein größerer Achsabstand zwischen den beiden elektrischen Maschinen 1, 2 möglich ist. Es könnten dadurch elektrische Maschinen 1, 2 mit größerem Durchmesserverwendet werden. Das Zwischenrad 21 könnte ebenfalls in der vierten Radebene R4 als Zwischenrad 21 für die zweite elektrische Maschine 2 angeordnet sein. Bei der Ausführungsvariante mit Zwischenrad 21, kann ebenfalls ein PTO 15, 16 angeordnet werden, wobei er schaltbar oder fest auf der Zwischenradwelle 22 angeordnet werden kann bzw. mit dieser verbunden werden kann.
Es können ebenfalls weitere Konstantübersetzungen eingebaut werden. Solche Konstantübersetzungen können als Stirnradstufe, als Planetenstufe mit einem gehäusefesten Bauteil oder als Kettentrieb ausgeführt werden. Ein erstes Beispiel dafür wäre eine weitere Konstantübersetzung von einer Rotorwelle 3, 4 einer elektrischen Maschine 1, 2 zu einer Getriebeeingangswelle 5, 8. Dadurch kann die elektrische Maschine 1, 2 mit weniger Drehmoment und dafür mit höherer Drehzahl ausgelegt werden. Ein zweites Beispiel wäre eine weitere Konstantübersetzung zum Abtrieb hin. Dadurch können beide elektrischen Maschinen 1, 2 mit weniger Drehmoment und dafür mit höherer Drehzahl ausgelegt werden. Vorteil hier ist, dass das Getriebe 7 mit seiner ersten und zweiten Radebene R1, R2 mit weniger Drehmoment belastet wird.
Bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen ist es dabei möglich zumindest einen PTO entsprechend dem Ausführungsbeispiel aus 3 anzubinden. Das erste und zweite Doppelschaltelement 9, 10 kann jeweils durch Einzelschaltelemente A, B, C, D ersetzt werden. Die erste und die zweite Radebene R1 und R2 können in allen Varianten entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel vertauscht werden, was sich aber auch die Schaltbarkeit der Gänge über die zweite elektrische Maschine 2 auswirkt.
Bezugszeichenliste

1: erste elektrische Maschine
2: zweite elektrische Maschine
3: erste Rotorwelle
4: zweite Rotorwelle
5: erste Getriebeeingangswelle
6: Ausgangswelle
7: Getriebe
8: zweite Getriebeeingangswelle
9: erstes Doppelschaltelement
10: zweites Doppelschaltelement
11: erstes Losrad
12: zweites Losrad
13: erstes Festrad
14: zweites Festrad
15: erster PTO
16: zweiter PTO
17: erste Kupplung
18: zweite Kupplung
19: Differential
20: Abtriebsrad
21: Zwischenrad
22: Zwischenradwelle
A: erstes Schaltelement
B: zweites Schaltelement
C: drittes Schaltelement
D: viertes Schaltelement
G0: neutraler Gang
G1: erster Gang
G2: zweiter Gang
Z1-Z9: erster bis neunter Schaltzustand
R1: erste Radebene
R2: zweite Radebene
R3: dritte Radebene
R4: vierte Radebene
R5: fünfte Radebene

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2450597 A1 [0004]

Claims

Antriebsvorrichtung zum Antrieb einer Fahrzeugachse mit zwei elektrischen Maschinen (1, 2), welche jeweils eines von zwei Teilgetriebe eines Getriebes (7) antreiben, wobei das Getriebe (7) eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Radebene (R1, R2, R3, R4) und ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein viertes Schaltelement (A, B, C, D) aufweist und zwei Gänge, ein erster und ein zweiter Gang(G1, G2), geschaltet werden können, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Radebene (R1, R2) als erste und zweite Stirnradstufe ausgeführt sind, wobei eines der Schaltelemente (A, B, C, D) zur Verbindung des ersten Teilgetriebes mit dem zweiten Teilgetriebe angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Schaltelement (A, B) als ein erstes Doppelschaltelement (9) ausgeführt sind und das dritte und vierte Schaltelement (C, D) als zweites Doppelschaltelement (10) ausgeführt sind.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Schaltelement (C) zur Verbindung der Teilgetriebe ausgeführt ist, indem es bei Betätigung eine erste Getriebeeingangswelle (5) des ersten Teilgetriebes mit einer zweiten Getriebeeingangswelle (8) des zweiten Teilgetriebes verbindet.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Maschinen (1) über die dritte Radebene (R3) mit der ersten Getriebeeingangswelle (5) verbunden ist und über diese dritte Radebene (R3) vorübersetzt ist und die zweite elektrische Maschine (2) über die vierte Radebene (R4) mit der zweiten Getriebeeingangswelle (8) verbunden ist und über diese vierte Radebene (R4) vorübersetzt ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Radebene (R1, R2) aus jeweils einem schaltbaren Losrad (11, 13) und einem nicht schaltbaren Festrad (12, 14) bestehen.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte und die vierte Radebene (R3, R4) aus jeweils mit mindestens zwei Festrädern ausgeführt sind.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schaltelement (B) der ersten Getriebeeingangswelle (5) zugeordnet ist und das dritte Schaltelement (C) und das vierte Schaltelement (D) der zweiten Getriebeeingangswelle (8) zugeordnet sind.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (A) der Ausgangswelle (6) oder der ersten Getriebeeingangswelle (5) zugeordnet ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Doppelschaltelement (9) der ersten Getriebeeingangswelle (5) zugeordnet ist und das zweite Doppelschaltelement (10) der zweiten Getriebeeingangswelle (8) zugeordnet ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung längs oder quer zur Fahrzeugachse eingebaut ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Nebenaggregat an die erste Getriebeeingangswelle (5) und/oder ein Nebenaggregat an eine zweite Rotorwelle (4) angeschlossen ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte und/oder vierte Radebene (R3, R4) mit einem Zwischenrad (21) auf einer Zwischenradwelle (22) ausgeführt ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Nebenaggregat an die Zwischenradwelle (22) angeschlossen ist.
Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung nach einer der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung der ersten Getriebeeingangswelle (5) mit der zweiten Getriebeeingangswelle (10) das dritte Schaltelement (C) geschaltet wird, wodurch die beiden Teilgetriebe miteinander verbunden werden.
Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb mit der ersten elektrischen Maschine (1) der erste Gang (G1) mit dem ersten Schaltelement (A) und der zweite Gang (G2) mit dem zweiten Schaltelement (B) geschaltet werden.
Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb des ersten oder zweiten Ganges (D1, G2) mit der zweiten elektrischen Maschine (2) das vierte Schaltelement (D) geschaltet wird.