DE102019215196A1 - Electric drive for a vehicle - Google Patents

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Abstract

Es wird ein elektrischer Antrieb für ein Fahrzeug mit zumindest einer ersten elektrischen Maschine (EM1) und mit einem Abtriebsdifferential (6) zum Antrieb von zumindest zwei Abtriebswellen (2, 3) sowie mit zumindest einem ersten Planetengetriebe (PG1) vorgeschlagen, wobei eine Antriebswelle (1) der ersten elektrischen Maschine (EM1) koaxial zu den Abtriebswellen (2, 3) angeordnet ist und wobei ein Hohlrad (HR1) des ersten Planetengetriebes (PG1) derart lösbar gehäuseseitig angebunden ist, dass zumindest eine Anfahrfunktion realisierbar ist. Ferner wird ein Fahrzeug mit einem elektrischen Antrieb vorgeschlagen.An electric drive for a vehicle with at least one first electric machine (EM1) and with an output differential (6) for driving at least two output shafts (2, 3) and with at least one first planetary gear (PG1) is proposed, a drive shaft ( 1) of the first electrical machine (EM1) is arranged coaxially to the output shafts (2, 3) and a ring gear (HR1) of the first planetary gear (PG1) is detachably connected on the housing side in such a way that at least one start-up function can be implemented. A vehicle with an electric drive is also proposed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Antrieb für ein Fahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit dem elektrischen Antrieb.The present invention relates to an electric drive for a vehicle according to the preamble of the claim 1 The type defined in more detail. The invention also relates to a vehicle with the electric drive.

Aus der Fahrzeugtechnik sind elektrische Antriebe für Fahrzeuge bekannt, bei denen eine elektrische Maschine angesteuert wird, um über ein Abtriebsdifferential Abtriebswellen mit einer Übersetzung anzutreiben. Die elektrische Maschine ist üblicherweise achsparallel zu den Abtriebswellen angeordnet, wodurch ein hoher Bauraumbedarf vorliegt.From vehicle technology, electric drives for vehicles are known in which an electric machine is controlled in order to drive output shafts with a gear ratio via an output differential. The electrical machine is usually arranged axially parallel to the output shafts, which means that there is a large space requirement.

Beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2010 031 746 B4 ist eine Antriebseinheit mit einem Elektromotor und mit einem Differential für zwei Abtriebswellen sowie mit einem im Leistungsfluss zwischen dem Elektromotor und dem Differential angeordneten Planetengetriebe bekannt. Die Antriebswelle des Elektromotors ist um eine Antriebsrotationsachse der Abtriebswellen drehbar gelagert, sodass eine koaxiale Anordnung von Antriebswelle des Elektromotors und der Abtriebswellen gegeben ist, welches den erforderlichen Bauraum reduziert.For example from the publication DE 10 2010 031 746 B4 a drive unit with an electric motor and with a differential for two output shafts and with a planetary gear arranged in the power flow between the electric motor and the differential is known. The drive shaft of the electric motor is mounted rotatably about a drive axis of rotation of the output shafts, so that a coaxial arrangement of the drive shaft of the electric motor and the output shafts is given, which reduces the required installation space.

Es hat sich gezeigt, dass insbesondere bei Anfahrten und Kriechfahrten der Elektromotor thermisch überlastet wird, da sich bei derartigen Fahrzuständen ein schlechter Wirkungsrad einstellt.It has been shown that the electric motor is thermally overloaded, especially when starting up and crawling, since a poor degree of effectiveness is established in such driving conditions.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen elektrischen Antrieb der eingangs beschriebenen Gattung und ein Fahrzeug mit dem Antrieb vorzuschlagen, bei denen der Wirkungsgrad unabhängig von den Fahrbereichen optimiert wird.The present invention is based on the object of proposing an electric drive of the type described at the beginning and a vehicle with the drive, in which the efficiency is optimized independently of the driving ranges.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 beziehungsweise 11 gelöst, wobei sich vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.This object is achieved according to the invention by the features of patent claim 1 and 11, respectively, with advantageous and claimed developments resulting from the subclaims and the description as well as the drawings.

Somit wird ein elektrischer Antrieb für ein Fahrzeug mit zumindest einer elektrischen Maschine und mit einem Abtriebsdifferential zum Antrieb von zumindest zwei Abtriebswellen sowie mit zumindest einem Planetengetriebe oder dergleichen vorgeschlagen, wobei eine Antriebswelle der elektrischen Maschine koaxial zu den Abtriebswellen angeordnet ist. Um den Wirkungsgrad bei dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb weiter zu optimieren, ist vorgesehen, dass ein Hohlrad des ersten Planetengetriebes derart lösbar gehäuseseitig angebunden ist, dass zumindest eine Anfahrfunktion realisierbar ist.Thus, an electric drive for a vehicle with at least one electric machine and with an output differential for driving at least two output shafts and with at least one planetary gear or the like is proposed, a drive shaft of the electric machine being arranged coaxially to the output shafts. In order to further optimize the efficiency of the proposed electric drive, it is provided that a ring gear of the first planetary gear is detachably connected on the housing side in such a way that at least one start-up function can be implemented.

Auf diese Weise kann mit dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb eine vorteilhafte Anfahrregelung um den Nullpunkt herum besonders effizient realisiert werden. Durch eine entsprechende Ansteuerung der lösbaren Verbindung des Hohlrades ist es in vorteilhafterweise möglich, die elektrische Maschine mit weniger Last um im Bereich des Nullpunktes bzw. im Bereich der langsamen Fahrt des Fahrzeuges anzusteuern.In this way, an advantageous start-up control around the zero point can be implemented particularly efficiently with the proposed electric drive. By appropriately activating the releasable connection of the ring gear, it is advantageously possible to control the electrical machine with less load in the area of the zero point or in the area of slow travel of the vehicle.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann die lösbare Verbindung des Hohlrades über ein betätigbares Schaltelement realisiert werden. Insbesondere kann hierzu eine Bremse verwendet werden, die das Hohlrad mit dem Gehäuse verbindet. Zur Ansteuerung der Bremse kann beispielsweise eine elektromagnetische oder auch hydraulische Ansteuerung vorgesehen werden. Bevorzugt wird als Bremse ein reibschlüssiges beziehungsweise kraftschlüssiges Schaltelement eingesetzt.In the context of the present invention, the detachable connection of the ring gear can be implemented via an actuatable switching element. In particular, a brake that connects the ring gear to the housing can be used for this purpose. For example, an electromagnetic or hydraulic control can be provided to control the brake. A frictional or non-positive shifting element is preferably used as the brake.

Um eine Übersetzung des vorgesehenen Planetengetriebes weiter anpassen zu können, kann das Planetengetriebe über zumindest eine Stirnradgetriebestufe mit dem Abtriebsdifferential gekoppelt werden. Es ist jedoch auch möglich, dass das erste Planetengetriebe über ein zweites Planetengetriebe mit dem Abtriebsdifferential gekoppelt wird. Ferner ist es denkbar, dass auch eine direkte Verbindung zwischen dem ersten Planetengetriebe und dem Abtriebsdifferential vorgesehen wird.In order to be able to further adapt a translation of the planetary gear provided, the planetary gear can be coupled to the output differential via at least one spur gear stage. However, it is also possible for the first planetary gear to be coupled to the output differential via a second planetary gear. Furthermore, it is conceivable that a direct connection between the first planetary gear and the output differential is also provided.

Bei der Verwendung eines zweiten Planetengetriebes besteht die Möglichkeit eine weitere Gangstufe bei dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb zu realisieren, indem ein weiteres Schaltelement vorgesehen wird. Vorzugsweise wird hierzu als Schaltelement eine Kupplung verwendet, die zwei Elemente des zweiten Planetengetriebes im geschlossenen Zustand miteinander verbindet. Im geöffneten Zustand wird somit eine weitere Gangstufe beziehungsweise Übersetzungsstufe bei dem elektrischen Antrieb realisiert, wodurch die Betriebsweise des elektrischen Antriebes erweitert wird. Als Schaltelement kann sowohl ein formschlüssiges Schaltelement, wie z. B. eine Schaltklaue, aber auch ein kraft- bzw. reibschlüssiges Schaltelement, wie z. B. eine Lamellenkupplung verwendet werden.When using a second planetary gear, there is the possibility of realizing a further gear stage in the proposed electric drive by providing a further shift element. For this purpose, a clutch is preferably used as the switching element, which connects two elements of the second planetary gear to one another in the closed state. In the open state, a further gear step or gear ratio step is thus implemented in the electric drive, whereby the operating mode of the electric drive is expanded. As a switching element, both a positive switching element, such. B. a shift pawl, but also a non-positive or frictional switching element such. B. a multi-plate clutch can be used.

Um quasi eine stufenlose Übersetzung bei dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb vorsehen zu können, kann eine zweite elektrische Maschine vorgesehen werden, die vorzugsweise ebenfalls koaxial zu den Abtriebswellen angeordnet wird, um den Bauraumbedarf zu minimieren. Der Einsatz der zweiten elektrischen Maschine als lösbare gehäuseseitige Anbindung kann alternativ oder auch zusätzlich zur Bremse eingesetzt werden. Durch die Verwendung einer zweiten elektrischen Maschine kann eine Betriebspunktverschiebung realisiert werden, sodass jede elektrische Maschine in ihrem optimalen Betriebspunkt betrieben werden kann. Des weiteren ist es möglich mit der zweiten elektrischen Maschine die vorzugsweise mit dem Hohlrad direkt oder über eine Bremse mit dem Hohlrad des ersten Planetengetriebes direkt oder über eine Bremse gekoppelt ist, neben der optimierten Anfahrfunktion auch eine Kriechfunktion bei dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb zu realisieren. Auf diese Weise wird die Betriebsweise des elektrischen Antriebes erheblich erweitert.In order to be able to provide, as it were, a continuously variable transmission in the proposed electric drive, a second electric machine can be provided, which is preferably also arranged coaxially to the output shafts in order to minimize the installation space requirement. The use of the second electrical machine as a detachable connection on the housing side can be used as an alternative or in addition to the brake. By using a second electrical machine, an operating point shift can be implemented, so that every electrical machine can be operated at its optimal operating point. Furthermore, it is possible with the second electrical machine, which is preferably coupled to the ring gear directly or via a brake to the ring gear of the first planetary gear directly or via a brake, to implement a creep function in the proposed electric drive in addition to the optimized start-up function. In this way, the operating mode of the electric drive is expanded considerably.

Um den Betrieb des elektrischen Antriebes effizienter zu machen, ist ferner vorgesehen, dass ein weiteres Schaltelement zum Entkoppeln und Koppeln der Abtriebswellen vorgesehen ist. Auf diese Weise können in bestimmten Betriebszuständen Schleppmomente verringert beziehungsweise verhindert werden, um den Wirkungsgrad weiter zu verbessern.In order to make the operation of the electric drive more efficient, it is also provided that a further switching element is provided for decoupling and coupling the output shafts. In this way, drag torques can be reduced or prevented in certain operating states in order to further improve the efficiency.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass ein Fahrzeug mit dem vorbeschriebenen elektrischen Antrieb beansprucht wird. Vorzugsweise kann der elektrische Antrieb als Achsantrieb bei dem Fahrzeug vorgesehen werden.Another aspect of the present invention provides that a vehicle with the above-described electric drive is claimed. The electric drive can preferably be provided as an axle drive in the vehicle.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert.The present invention is further explained below with reference to the drawings.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsvariante eines elektrischen Antriebes mit einem ersten Planetengetriebe und zwei Stirnradstufen zur Anbindung an ein Abtriebsdifferential;
  • 2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsvariante des elektrischen Antriebes mit zwei Planetengetrieben;
  • 3 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsvariante des elektrischen Antriebes mit zwei Planetengetrieben und mit einem zusätzlichen Schaltelement zum Erzeugen einer zweiten Übersetzungsstufe;
  • 4 eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsvariante des elektrischen Antriebes mit zwei elektrischen Maschinen und zwei Planetengetrieben;
  • 5 eine schematische Ansicht einer fünften Ausführungsvariante mit zwei elektrischen Maschinen mit zwei Planetengetrieben und mit einem zusätzlichen Schaltelement zum Erzeugen einer zweiten Übersetzungsstufe; und
  • 6 eine schematische Ansicht einer sechsten Ausführungsvariante des elektrischen Antriebes mit zwei elektrischen Maschinen und dem ersten Planetengetriebe sowie mit zwei Stirnradübersetzungsstufen.
Show it:
  • 1 a schematic view of a first embodiment of an electric drive with a first planetary gear and two spur gear stages for connection to an output differential;
  • 2 a schematic view of a second variant of the electric drive with two planetary gears;
  • 3 a schematic view of a third variant of the electric drive with two planetary gears and with an additional shifting element for generating a second gear ratio;
  • 4th a schematic view of a fourth embodiment of the electric drive with two electric machines and two planetary gears;
  • 5 a schematic view of a fifth embodiment variant with two electrical machines with two planetary gears and with an additional switching element for generating a second gear ratio; and
  • 6th a schematic view of a sixth embodiment of the electric drive with two electric machines and the first planetary gear and with two spur gear ratios.

In den 1 bis 6 sind verschiedene Ausführungsvarianten eines elektrischen Antriebes für ein Fahrzeug beispielhaft dargestellt.In the 1 to 6th different design variants of an electric drive for a vehicle are shown by way of example.

Der elektrische Antrieb umfasst unabhängig von den verschiedenen Ausführungsvarianten zumindest eine erste elektrische Maschine EM1 und ein Abtriebsdifferential 6 zum Antrieb von einer ersten Abtriebswelle 2 und einer zweiten Abtriebswelle 3. Ferner ist zumindest ein Planetengetriebe PG1 vorgesehen, wobei eine Antriebswelle 1 der ersten elektrischen Maschine koaxial zu den Abtriebswellen 2, 3 angeordnet ist. Um eine besonders effiziente Betriebsweise des elektrischen Antriebs zu realisieren, ist vorgesehen, dass ein Hohlrad HR1 des ersten Planetengetriebes PG1 derart lösbar gehäuseseitig angebunden ist, dass zumindest eine Anfahrfunktion realisierbar ist.The electric drive comprises at least one first electric machine, regardless of the various design variants EM1 and an output differential 6th for driving a first output shaft 2 and a second output shaft 3 . Furthermore, there is at least one planetary gear PG1 provided, with a drive shaft 1 the first electrical machine coaxial with the output shafts 2 , 3 is arranged. In order to implement a particularly efficient mode of operation of the electric drive, it is provided that a ring gear HR1 of the first planetary gear PG1 is releasably connected to the housing side in such a way that at least one start-up function can be implemented.

Auf diese Weise ist mit dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb ein langsamer Fahrbetrieb und beim Anfahren ein Betrieb mit geringer thermischer Belastung möglich, um somit höhere Schaltungsverluste im Inverter der elektrischen Maschine EM1 zu vermeiden.In this way, with the proposed electric drive, slow driving operation and, when starting up, operation with a low thermal load is possible, thereby increasing circuit losses in the inverter of the electric machine EM1 to avoid.

Je nach Ausführungsvariante kann z. B. die lösbare Verbindung des Hohlrades HR1 des ersten Planetengetriebes PG1 mit einem Gehäuse 4 über eine betätigbare Bremse B1 vorgesehen werden. Auf diese Weise ist die Funktion des leichteren Anfahrens über das nicht fest angebundene Hohlrad HR1 und die Betätigung der Bremse B1 möglich. Ein Schleifen während langsamer Fahrt ist somit möglich.Depending on the variant, z. B. the releasable connection of the ring gear HR1 of the first planetary gear PG1 with a housing 4th via an actuatable brake B1 are provided. In this way, the function of easier start-up is via the ring gear that is not firmly attached HR1 and the actuation of the brake B1 possible. Grinding while driving slowly is therefore possible.

In den 1 bis 3 sind die ersten drei Ausführungsvarianten gezeigt, bei denen lediglich eine erste elektrische Maschine EM1 und die Brems B1 als ansteuerbare lösbare Verbindung vorgesehen ist.In the 1 to 3 the first three design variants are shown in which only a first electrical machine EM1 and the brake B1 is provided as a controllable releasable connection.

Bei der ersten Ausführungsvariante gemäß 1 ist dem ersten Planetengetriebe PG1 eine erste Stirnradstufe SG1 und ein zweite Stirnradstufe SG2 nachgeschaltet, die mit dem Abtriebsdifferential 6 verbunden sind. Bei der zweiten Ausführungsvariante gemäß 2 ist anstelle der beiden Stirnradstufen SG1, SG2 ein zweites Planetengetriebe PG2 dem ersten Planetengetriebe PG1 nachgeschaltet. Bei der dritten Ausführungsvariante gemäß 3 ist im Unterschied zur zweiten Ausführungsvariante ein weiteres Schaltelement als Kupplung K1 vorgesehen, sodass im geöffneten Zustand der Kupplung K1 eine zusätzliche Übersetzungsstufe realisiert werden kann, sodass mit dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb eine 2-Gang-Übersetzung realisiert werden kann. Ferner ist bei der dritten Ausführungsvariante gemäß 3 beispielshaft ein weiteres Schaltelement 7 vorgesehen, mit dem der Antrieb von den Abtriebswelle 2, 3 entkoppelt oder gekoppelt werden kann, um im entkoppelten Zustand Schleppverluste zu minimieren.In the first variant according to 1 is the first planetary gear PG1 a first spur gear stage SG1 and a second spur gear stage SG2 downstream, the one with the output differential 6th are connected. In the second variant according to 2 is instead of the two spur gear stages SG1 , SG2 a second planetary gear PG2 the first planetary gear PG1 downstream. In the third variant according to 3 In contrast to the second variant, another shift element is used as a clutch K1 provided so that in the open state of the clutch K1 an additional translation stage can be implemented, so that with the proposed electrical Drive a 2-speed translation can be realized. Furthermore, according to the third variant embodiment 3 for example another switching element 7th provided with which the drive from the output shaft 2 , 3 can be decoupled or coupled in order to minimize drag losses in the decoupled state.

In den 4 bis 6 sind die vierte und die fünfte sowie die sechste Ausführungsvariante dargestellt. Bei diesen Ausführungsvarianten ist eine zusätzliche elektrische Maschine EM2 zur lösbaren gehäuseseitigen Anbindung des Hohlrades HR1 des ersten Planetengetriebes PG1 vorgesehen. Die zweite elektrische Maschine EM2 ist entweder direkt oder über die Bremse B1 mit dem ersten Planetengetriebe PG1 gekoppelt ist.In the 4th to 6th the fourth and fifth as well as the sixth variant are shown. In these design variants, there is an additional electrical machine EM2 for the detachable connection of the ring gear on the housing side HR1 of the first planetary gear PG1 intended. The second electric machine EM2 is either directly or via the brake B1 with the first planetary gear PG1 is coupled.

Bei der vierten Ausführungsvariante gemäß 4 sind beispielhaft zwei Planetengetriebe PG1, PG2 vorgesehen. Bei der fünften Ausführungsvariante gemäß 5 ist das Schaltelement K1 dem zweiten Planetengetriebe PG2 zugeordnet, um die zweite Gangstufe bei dem erfindungsgemäßen elektrischen Antrieb zu realisieren. Ferner ist das weitere Schaltelement 7 zum Koppeln und Entkoppeln der Abtriebswellen 2, 3 beispielhaft dargestellt. In der sechsten Ausführungsvariante gemäß 6 sind anstelle des zweiten Planetengetriebes PG2 die erste und zweite Stirnradgetriebestufe SG1, SG2 vorgesehen.In the fourth variant according to 4th are an example of two planetary gears PG1 , PG2 intended. In the fifth variant according to 5 is the switching element K1 the second planetary gear PG2 assigned to realize the second gear stage in the electric drive according to the invention. The further switching element is also 7th for coupling and decoupling the output shafts 2 , 3 shown as an example. In the sixth variant according to 6th are instead of the second planetary gear PG2 the first and second spur gear stages SG1 , SG2 intended.

Unabhängig von den jeweiligen Ausführungsvarianten ist die Antriebswelle 1 der ersten elektrischen Maschine EM1 beziehungsweise des ersten Elektromotors mit dem Sonnenrad SR1 des ersten Planetengetriebes PG1 verbunden und ein Planetenradträger PT1 des ersten Planetengetriebes PG1 ist entweder direkt oder indirekt mit dem Abtriebsdifferential 6 zum Antrieb der ersten Abtriebswelle 2 und der zweiten Abtriebswelle 3 verbunden.The drive shaft is independent of the respective design variants 1 the first electric machine EM1 or the first electric motor with the sun gear SR1 of the first planetary gear PG1 connected and a planet carrier PT1 of the first planetary gear PG1 is either direct or indirect with the output differential 6th to drive the first output shaft 2 and the second output shaft 3 connected.

Der Planetenradträger PT1 des ersten Planetengetriebes PG1 ist mit einem Sonnenrad SR2 des zweiten Planetengetriebes PG2 verbunden, sofern je nach Ausführungsvariante ein zweites Planetengetriebe PG2 vorgesehen ist. Ein Hohlrad HR2 des zweiten Planetengetriebes PG2 ist mit dem Gehäuse 4 verbunden, während ein Planetenradträger PT2 des zweiten Planetengetriebes PG2 mit dem Abtriebsdifferential 6 verbunden ist, sofern keine Stirnradgetriebestufen SG1, SG2 vorgesehen sind.The planet carrier PT1 of the first planetary gear PG1 is with a sun gear SR2 of the second planetary gear PG2 connected if, depending on the variant, a second planetary gear PG2 is provided. A ring gear HR2 of the second planetary gear PG2 is with the case 4th connected while a planet carrier PT2 of the second planetary gear PG2 with the output differential 6th is connected, provided there are no spur gear stages SG1 , SG2 are provided.

Der Planetenradträger PT1 des ersten Planetengetriebes PG1 ist mit dem Sonnenrad SR2 des zweiten Planetengetriebes PG2 verbunden und ferner ist über die Kupplung K1 der Planetenradträger PT2 des zweiten Planentengetriebes PG2 mit dem Planetenradträger PT1 des ersten Planetengetriebes PG1 verbindbar, wenn eine schaltbare Variante je nach Ausführungsvariante vorgesehen ist. Ebenso wie bei der nichtschaltbaren Variante ist der Planetenradträger PT2 des zweiten Planetengetriebes PG2 mit dem Abtriebsdifferential 6 und das Hohlrad HR2 des zweiten Planetengetriebes PG2 mit dem Gehäuse 4 verbunden. Durch die Kupplung K1 kann im geöffneten Zustand der Kupplung K1 eine zweite Übersetzungsstufe realisiert werden.The planet carrier PT1 of the first planetary gear PG1 is with the sun gear SR2 of the second planetary gear PG2 connected and further is via the coupling K1 the planet carrier PT2 of the second planetary gear PG2 with the planet carrier PT1 of the first planetary gear PG1 connectable if a switchable variant is provided depending on the design variant. The same as with the non-shiftable variant is the planetary gear carrier PT2 of the second planetary gear PG2 with the output differential 6th and the ring gear HR2 of the second planetary gear PG2 with the case 4th connected. Through the clutch K1 can when the clutch is open K1 a second translation stage can be implemented.

Wenn die zweite elektrische Maschine EM2 vorgesehen ist, ist deren Antriebswelle 5 ebenfalls koaxial zu den Abtriebswellen 2, 3 angeordnet. Je nach Ausführungsvariante ist die Antriebswelle 5 der zweiten elektrischen Maschine EM2 direkt oder über die Bremse B1 mit dem Hohlrad HR1 des ersten Planetengetriebes PG1 gekoppelt.When the second electric machine EM2 is provided, is the drive shaft 5 also coaxial with the output shafts 2 , 3 arranged. Depending on the design variant, the drive shaft is 5 the second electric machine EM2 directly or via the brake B1 with the ring gear HR1 of the first planetary gear PG1 coupled.

Bei den Ausführungsvarianten mit zwei elektrischen Maschinen EM1, EM2 ist neben der Anfahrfunktion auch eine Funktion des Kriechens und des extrem langsamen Anfahrens applizierbar. Insbesondere ist eine stufenlose Übersetzung durch die zweite elektrische Maschine EM2 möglich, da die zweite elektrische Maschine EM2 mit dem Hohlrad HR1 des ersten Planetengetriebes PG1 verbunden ist und somit ein gegenläufiges Drehen des Hohlrades HR1 und eine stufenlose Übersetzung des Antriebes ermöglicht. Im Extremfall ist sogar ein lastloses Hochdrehen beider elektrischen Maschinen EM1, EM2 gegenläufig ohne Moment möglich und dadurch ein Anfahren beziehungsweise ein Kriechen mit erhöhter Drehzahl der elektrischen Maschinen EM1, EM2 in einem Bereich mit deutlich höherer Effizienz möglich.In the design variants with two electrical machines EM1 , EM2 In addition to the start-up function, a function of creep and extremely slow start-up can also be applied. In particular, there is a continuously variable transmission through the second electrical machine EM2 possible because the second electric machine EM2 with the ring gear HR1 of the first planetary gear PG1 is connected and thus counter-rotating the ring gear HR1 and enables a stepless transmission of the drive. In extreme cases, both electrical machines can even rev up without load EM1 , EM2 in opposite directions without a torque possible and thus a start-up or creeping with increased speed of the electrical machines EM1 , EM2 possible in an area with significantly higher efficiency.

Unabhängig von den jeweiligen Ausführungen besteht die Möglichkeit sämtliche Untersetzungsstufen oder Übersetzungsstufen sowie die sogenannte Disconnect-Einheit durch das zusätzliche Schaltelement 7 vorzusehen beziehungsweise mit diesen zu kombinieren.Regardless of the respective versions, there is the possibility of all reduction stages or translation stages as well as the so-called disconnect unit through the additional switching element 7th to be provided or to be combined with these.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Antriebswelle der ersten elektrischen MaschineDrive shaft of the first electric machine
22
erste Abtriebswellefirst output shaft
33
zweite Abtriebswellesecond output shaft
44th
Gehäusecasing
55
Antriebswelle der zweiten elektrischen MaschineDrive shaft of the second electrical machine
66th
AbtriebsdifferentialOutput differential
77th
SchaltelementSwitching element
B1B1
Bremsebrake
K1K1
Kupplungcoupling
EM1EM1
erste elektrische Maschinefirst electric machine
EM2EM2
zweite elektrische Maschinesecond electric machine
PG1PG1
erstes Planetengetriebefirst planetary gear
PG2PG2
zweites Planetengetriebesecond planetary gear
HR1HR1
Hohlrad des ersten PlanetengetriebesRing gear of the first planetary gear
HR2HR2
Hohlrad des zweiten PlanetengetriebesRing gear of the second planetary gear
SR1SR1
Sonnenrad des ersten PlanetengetriebesSun gear of the first planetary gear
SR2SR2
Sonnenrad des zweiten PlanetengetriebesSun gear of the second planetary gear
PT1PT1
Planetenradträger des ersten PlanetengetriebesPlanet carrier of the first planetary gear
PT2PT2
Planetenradträger des zweiten PlanetengetriebesPlanet carrier of the second planetary gear
SG1SG1
erste Stirnradstufe beziehungsweise Stirnradgetriebestufefirst spur gear stage or spur gear gear stage
SG2SG2
zweite Stirnradstufe beziehungsweise Stirnradgetriebestufesecond spur gear stage or spur gear transmission stage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102010031746 B4 [0003]DE 102010031746 B4 [0003]

Claims (11)

Elektrischer Antrieb für ein Fahrzeug mit zumindest einer ersten elektrischen Maschine (EM1) und mit einem Abtriebsdifferential (6) zum Antrieb von zumindest zwei Abtriebswellen (2,3) sowie mit zumindest einem ersten Planetengetriebe (PG1), wobei eine Antriebswelle (1) der ersten elektrischen Maschine (EM1) koaxial zu den Abtriebswellen (2, 3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlrad (HR1) des ersten Planetengetriebes (PG1) derart lösbar gehäuseseitig angebunden ist, dass zumindest eine Anfahrfunktion realisierbar ist.Electric drive for a vehicle with at least one first electric machine (EM1) and with an output differential (6) for driving at least two output shafts (2,3) and with at least one first planetary gear (PG1), one drive shaft (1) of the first electrical machine (EM1) is arranged coaxially to the output shafts (2, 3), characterized in that a ring gear (HR1) of the first planetary gear (PG1) is detachably connected on the housing side in such a way that at least one start-up function can be implemented. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Verbindung des Hohlrades (HR1) des ersten Planetengetriebes (PG1) an einem Gehäuse (4) über eine betätigbare Bremse (B1) vorgesehen ist.Electric drive according to Claim 1 , characterized in that the releasable connection of the ring gear (HR1) of the first planetary gear (PG1) is provided on a housing (4) via an actuatable brake (B1). Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (1) der ersten elektrischen Maschine (EM1) mit einem Sonnenrad (SR1) des ersten Planetengetriebes (PG1) verbunden ist und dass ein Planetenradträger (PT1) des ersten Planetengetriebes (PG1) direkt oder indirekt mit dem Abtriebsdifferential (6) verbunden ist.Electric drive according to Claim 1 or 2 , characterized in that the drive shaft (1) of the first electrical machine (EM1) is connected to a sun gear (SR1) of the first planetary gear (PG1) and that a planetary gear carrier (PT1) of the first planetary gear (PG1) is connected directly or indirectly to the output differential (6) is connected. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Planetengetriebe (PG1) über zumindest eine Stirnradgetriebestufe (SG1, SG2) oder über ein zweites Planetengetriebe (PG2) mit dem Abtriebsdifferential (6) gekoppelt ist.Electric drive according to Claim 3 , characterized in that the first planetary gear (PG1) is coupled to the output differential (6) via at least one spur gear stage (SG1, SG2) or via a second planetary gear (PG2). Elektrischer Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenradträger (PT1) des ersten Planetengetriebes (PG1) mit einem Sonnenrad (SR2) eines zweiten Planetengetriebes (PG2) verbunden ist, dass ein Hohlrad (HR2) des zweiten Planetengetriebes (PG2) mit dem Gehäuse (4) verbunden ist und dass ein Planetenradträger (PT2) des zweiten Planetengetriebes (PG2) mit dem Abtriebsdifferential (6) verbunden ist.Electric drive according to Claim 4 , characterized in that the planetary gear carrier (PT1) of the first planetary gear (PG1) is connected to a sun gear (SR2) of a second planetary gear (PG2), that a ring gear (HR2) of the second planetary gear (PG2) is connected to the housing (4) and that a planet carrier (PT2) of the second planetary gear (PG2) is connected to the output differential (6). Elektrischer Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenradträger (PT1) des ersten Planetengetriebes (PG1) mit einem Sonnenrad (SR2) eines zweiten Planetengetriebes (PG2) verbunden ist, dass der Planetenradträger (PT1) des ersten Planetengetriebes (PG1) über eine Kupplung (K1) mit einem Planetenradträger (PT2) des zweiten Planetengetriebes (PG2) verbindbar ist, dass der Planetenradträger (PT2) des zweiten Planetengetriebes (PG2) mit dem Abtriebsdifferential (6) verbunden ist und dass das Hohlrad (HR2) mit dem Gehäuse (4) verbunden ist.Electric drive according to Claim 4 , characterized in that the planetary gear carrier (PT1) of the first planetary gear (PG1) is connected to a sun gear (SR2) of a second planetary gear (PG2), that the planetary gear carrier (PT1) of the first planetary gear (PG1) via a clutch (K1) with a planetary gear carrier (PT2) of the second planetary gear (PG2) can be connected, that the planetary gear carrier (PT2) of the second planetary gear (PG2) is connected to the output differential (6) and that the ring gear (HR2) is connected to the housing (4). Elektrischer Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im geöffneten Zustand der Kupplung (K1) eine zweite Übersetzungsstufe realisierbar ist.Electric drive according to Claim 6 , characterized in that when the clutch (K1) is in the open state, a second gear ratio can be implemented. Elektrischer Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite elektrische Maschine (EM2) vorgesehen ist, deren Antriebswelle (5) koaxial zu den Abtriebswelle (2, 3) angeordnet ist.Electric drive according to one of the preceding claims, characterized in that a second electric machine (EM2) is provided, the drive shaft (5) of which is arranged coaxially with the output shaft (2, 3). Elektrischer Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (5) der zweiten elektrischen Maschine (EM2) direkt oder über die Bremse (B1) mit dem Hohlrad (HR1) des ersten Planetengetriebes (PG1) gekoppelt ist.Electric drive according to Claim 8 , characterized in that the drive shaft (5) of the second electrical machine (EM2) is coupled directly or via the brake (B1) to the ring gear (HR1) of the first planetary gear (PG1). Elektrischer Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Schaltelement (6) zum Entkoppeln und Koppeln der Abtriebswellen (2, 3) vorgesehen ist.Electric drive according to one of the preceding claims, characterized in that a further switching element (6) is provided for decoupling and coupling the output shafts (2, 3). Fahrzeug mit einem elektrischen Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche.Vehicle with an electric drive according to one of the preceding claims.
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