DE102023004067A1 - Electric drive system for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Antriebssystem (1) für ein Kraftfahrzeug mit zwei elektrischen Maschinen (M1, M2) mit jeweils einem Rotor (R1, R2). Die Rotoren (R1, R2) sind jeweils drehmomentübertragend mit jeweils einer Abtriebswelle (A1, A2) koppelbar oder gekoppelt. Die Abtriebswellen (A1, A2 sind koaxial zueinander und zu einer gemeinsamen Abtriebsdrehachse (AA) angeordnet.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass
- eine erste Rotordrehachse (RA1) des ersten Rotors (R1) parallel und achsversetzt zu einer zweiten Rotordrehachse (RA2) des zweiten Rotors (R2) angeordnet ist,
- die Abtriebsdrehachse (AA) parallel und achsversetzt zu beiden Rotordrehachsen (RA1, RA2) angeordnet ist, und
- eine erste Zwischenwelle (Z1) und eine zweite Zwischenwelle (Z2) vorgesehen sind, die parallel und achsversetzt zueinander und parallel und achsversetzt sowohl zu den Rotordrehachsen (RA1, RA2) als auch zu der Abtriebsdrehachse (AA) angeordnet sind, wobei hinsichtlich eines von dem ersten Rotor (R1) ausgehenden Drehmomentenflusses die erste Zwischenwelle (Z1) zwischen dem ersten Rotor (R1) und der ersten Abtriebswelle (A1) angeordnet ist und hinsichtlich eines von dem zweiten Rotor (R2) ausgehenden Drehmomentenflusses die zweite Zwischenwelle (Z2) zwischen dem zweiten Rotor (R2) und der zweiten Abtriebswelle (A2) angeordnet ist.
The invention relates to an electric drive system (1) for a motor vehicle having two electric machines (M1, M2), each with a rotor (R1, R2). The rotors (R1, R2) can be coupled or are coupled to a respective output shaft (A1, A2) in a torque-transmitting manner. The output shafts (A1, A2) are arranged coaxially to one another and to a common output axis of rotation (AA).
According to the invention, it is provided that
- a first rotor rotation axis (RA1) of the first rotor (R1) is arranged parallel and offset from a second rotor rotation axis (RA2) of the second rotor (R2),
- the output axis of rotation (AA) is arranged parallel and offset to both rotor axes of rotation (RA1, RA2), and
- a first intermediate shaft (Z1) and a second intermediate shaft (Z2) are provided, which are arranged parallel and axially offset from one another and parallel and axially offset both to the rotor axes of rotation (RA1, RA2) and to the output axis of rotation (AA), wherein with regard to a torque flow emanating from the first rotor (R1), the first intermediate shaft (Z1) is arranged between the first rotor (R1) and the first output shaft (A1) and with regard to a torque flow emanating from the second rotor (R2), the second intermediate shaft (Z2) is arranged between the second rotor (R2) and the second output shaft (A2).
Description
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to an electric drive system for a motor vehicle according to the features of the preamble of
Aus dem Stand der Technik ist, wie in der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug anzugeben.The invention is based on the object of providing an electric drive system for a motor vehicle which is improved compared to the prior art.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved according to the invention by an electric drive system for a motor vehicle having the features of
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.
Ein elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug weist folgendes auf:
- - eine erste elektrische Maschine, die einen ersten Rotor aufweist,
- - eine zweite elektrische Maschine, die einen zweiten Rotor aufweist,
- - eine erste Abtriebswelle, wobei der erste Rotor drehmomentübertragend mit der ersten Abtriebswelle koppelbar oder gekoppelt ist, und
- - eine koaxial zur ersten Abtriebswelle angeordnete zweite Abtriebswelle, wobei der zweite Rotor drehmomentübertragend mit der zweiten Abtriebswelle koppelbar oder gekoppelt ist, und wobei die erste Abtriebswelle und die zweite Abtriebswelle koaxial zu einer gemeinsamen Abtriebsdrehachse angeordnet sind.
- - a first electric machine having a first rotor,
- - a second electric machine having a second rotor,
- - a first output shaft, wherein the first rotor is coupled or can be coupled to the first output shaft in a torque-transmitting manner, and
- - a second output shaft arranged coaxially to the first output shaft, wherein the second rotor can be coupled or is coupled to the second output shaft in a torque-transmitting manner, and wherein the first output shaft and the second output shaft are arranged coaxially to a common output axis of rotation.
Erfindungsgemäß ist eine erste Rotordrehachse des ersten Rotors parallel und achsversetzt zu einer zweiten Rotordrehachse des zweiten Rotors angeordnet. Erfindungsgemäß ist die Abtriebsdrehachse parallel und achsversetzt zu beiden Rotordrehachsen angeordnet. Erfindungsgemäß weist das elektrische Antriebssystem eine erste Zwischenwelle und eine zweite Zwischenwelle auf, die parallel und achsversetzt zueinander und parallel und achsversetzt sowohl zu den Rotordrehachsen als auch zu der Abtriebsdrehachse angeordnet sind, wobei hinsichtlich eines von dem ersten Rotor ausgehenden Drehmomentenflusses die erste Zwischenwelle zwischen dem ersten Rotor und der ersten Abtriebswelle angeordnet ist und hinsichtlich eines von dem zweiten Rotor ausgehenden Drehmomentenflusses die zweite Zwischenwelle zwischen dem zweiten Rotor und der zweiten Abtriebswelle angeordnet ist.According to the invention, a first rotor rotation axis of the first rotor is arranged parallel to and axially offset from a second rotor rotation axis of the second rotor. According to the invention, the output rotation axis is arranged parallel to and axially offset from both rotor rotation axes. According to the invention, the electric drive system has a first intermediate shaft and a second intermediate shaft, which are arranged parallel to and axially offset from one another and parallel to and axially offset from both the rotor rotation axes and the output rotation axis, wherein with regard to a torque flow emanating from the first rotor, the first intermediate shaft is arranged between the first rotor and the first output shaft and with regard to a torque flow emanating from the second rotor, the second intermediate shaft is arranged between the second rotor and the second output shaft.
In einer möglichen Ausführungsform markieren in einer Schnittebene senkrecht zu den Rotordrehachsen die erste Rotordrehachse, die zweite Rotordrehachse, eine erste Zwischenwellendrehachse und eine zweite Zwischenwellendrehachse die Eckpunkte eines Trapezes und die erste Zwischenwellendrehachse, die zweite Zwischenwellendrehachse und die Abtriebsdrehachse die Eckpunkte eines Dreiecks. Das Dreieck kann dabei vorteilhaft gleichschenklig oder nahezu gleichschenklig sein. Ein gleichschenkliges Dreieck ergibt sich, wenn beide Antriebsseiten bezüglich der Wahl von Übersetzungen Zahnraddurchmessern ganz gleich aufgebaut sind. Ein nahezu gleichschenkliges Dreieck ergibt sich, wenn beide Antriebsseiten leicht unterschiedliche Übersetzungen oder Zahnraddurchmesser haben.In one possible embodiment, in a sectional plane perpendicular to the rotor rotation axes, the first rotor rotation axis, the second rotor rotation axis, a first intermediate shaft rotation axis, and a second intermediate shaft rotation axis mark the vertices of a trapezoid, and the first intermediate shaft rotation axis, the second intermediate shaft rotation axis, and the output rotation axis mark the vertices of a triangle. The triangle can advantageously be isosceles or nearly isosceles. An isosceles triangle results when both drive sides have exactly the same design with regard to the choice of gear ratios and gear diameters. A nearly isosceles triangle results when both drive sides have slightly different gear ratios or gear diameters.
Die beschriebene Lösung ermöglicht eine besonders kompakte und modulare Struktur des elektrischen Antriebssystems, insbesondere eine kompakte achsparallele Anordnung aller Baugruppen mit einer großen Modularität, und einen geringen mechanischen Bauaufwand.The described solution enables a particularly compact and modular structure of the electric drive system, in particular a compact, axis-parallel arrangement of all components with a high degree of modularity, and low mechanical construction effort.
Das elektrische Antriebssystem ist beispielsweise zum Antrieb einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Dabei ist das elektrische Antriebssystem insbesondere derart im Kraftfahrzeug angeordnet, dass die jeweilige Rotordrehachse in Fahrzeuglängsachsenrichtung, d. h. in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, vor und/oder in Fahrzeughochachsenrichtung über der Zwischenwellendrehachse angeordnet ist, die im gemeinsamen Drehmomentenfluss liegt, und dass die Rotordrehachsen und insbesondere auch die Zwischenwellendrehachsen in Fahrzeuglängsachsenrichtung vor und in Fahrzeughochachsenrichtung über der Abtriebsdrehachse angeordnet sind. Dadurch ist beispielsweise unter den beiden elektrischen Maschinen ein Bauraum für eine Antriebsbatterie des Kraftfahrzeugs vorhanden. Die Antriebsbatterie, insbesondere ein hinterer Endbereich der Antriebsbatterie, kann sich dabei beispielsweise unter den elektrischen Maschinen und bis an einen Bereich von Zahnrädern auf den Zwischenwellen oder Zahnrädern auf den Abtriebswellen heran erstrecken.The electric drive system is provided, for example, for driving a rear axle of the motor vehicle. In this case, the electric drive system is arranged in the motor vehicle in such a way that the respective rotor rotation axis is arranged in the vehicle longitudinal axis direction, ie in the direction of travel of the motor vehicle, in front of and/or in the vehicle vertical axis direction above the intermediate shaft rotation axis, which lies in the common torque flow, and that the rotor rotation axes and, in particular, the intermediate shaft rotation axes are arranged in front of the output rotation axis in the vehicle's longitudinal axis direction and above the output rotation axis in the vehicle's vertical axis direction. This provides, for example, space for a drive battery of the motor vehicle beneath the two electric motors. The drive battery, in particular a rear end region of the drive battery, can extend, for example, beneath the electric motors and up to an area of gears on the intermediate shafts or gears on the output shafts.
In einer möglichen Ausführungsform weist das elektrische Antriebssystem folgendes auf:
- - eine erste Zahnradpaarung, welche ein drehfest mit dem ersten Rotor verbundenes erstes Zahnrad und ein mit dem ersten Zahnrad in Eingriff stehendes und drehfest mit der ersten Zwischenwelle verbundenes oder verbindbares zweites Zahnrad aufweist,
- - eine zweite Zahnradpaarung, welche ein drehfest mit dem zweiten Rotor verbundenes drittes Zahnrad und ein mit dem dritten Zahnrad in Eingriff stehendes und drehfest mit der zweiten Zwischenwelle verbundenes oder verbindbares viertes Zahnrad aufweist,
- - eine dritte Zahnradpaarung, welche ein drehfest mit der ersten Zwischenwelle verbundenes oder verbindbares fünftes Zahnrad und ein mit dem fünften Zahnrad in Eingriff stehendes und drehfest mit der ersten Abtriebswelle verbundenes sechstes Zahnrad aufweist, und
- - eine vierte Zahnradpaarung, welche ein drehfest mit der zweiten Zwischenwelle verbundenes oder verbindbares siebtes Zahnrad und ein mit dem siebten Zahnrad in Eingriff stehendes und drehfest mit der zweiten Abtriebswelle verbundenes achtes Zahnrad aufweist.
- - a first gear pair comprising a first gear connected in a rotationally fixed manner to the first rotor and a second gear meshing with the first gear and connected or connectable in a rotationally fixed manner to the first intermediate shaft,
- - a second gear pair comprising a third gear connected in a rotationally fixed manner to the second rotor and a fourth gear meshing with the third gear and connected or connectable in a rotationally fixed manner to the second intermediate shaft,
- - a third gear pair comprising a fifth gear connected or connectable in a rotationally fixed manner to the first intermediate shaft and a sixth gear meshing with the fifth gear and connected in a rotationally fixed manner to the first output shaft, and
- - a fourth gear pair comprising a seventh gear connected or connectable in a rotationally fixed manner to the second intermediate shaft and an eighth gear meshing with the seventh gear and connected in a rotationally fixed manner to the second output shaft.
Das erste Zahnrad ist insbesondere drehfest mit einer ersten Rotorwelle verbunden, die drehfest mit dem ersten Rotor verbunden ist. Das dritte Zahnrad ist insbesondere drehfest mit einer zweiten Rotorwelle verbunden, die drehfest mit dem zweiten Rotor verbunden ist.The first gear is, in particular, rotationally fixedly connected to a first rotor shaft, which is rotationally fixedly connected to the first rotor. The third gear is, in particular, rotationally fixedly connected to a second rotor shaft, which is rotationally fixedly connected to the second rotor.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die erste Zahnradpaarung und die zweite Zahnradpaarung axial überlappend angeordnet sind.In particular, it is provided that the first gear pair and the second gear pair are arranged in an axially overlapping manner.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die erste Zahnradpaarung und die zweite Zahnradpaarung in Axialrichtung zwischen der dritten Zahnradpaarung und der vierten Zahnradpaarung angeordnet sind.In particular, it is provided that the first gear pair and the second gear pair are arranged in the axial direction between the third gear pair and the fourth gear pair.
In einer möglichen Ausführungsform sind in Axialrichtung der erste Rotor, die dritte Zahnradpaarung, die erste Zahnradpaarung, die vierte Zahnradpaarung und der zweite Rotor in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet.In one possible embodiment, the first rotor, the third gear pair, the first gear pair, the fourth gear pair and the second rotor are arranged one after the other in the axial direction in the order mentioned.
In einer möglichen Ausführungsform sind in Axialrichtung der erste Rotor, die vierte Zahnradpaarung, die erste Zahnradpaarung, die dritte Zahnradpaarung und der zweite Rotor in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet. Bei dieser Ausführungsform überkreuzen sich die Drehmomentenflüsse, d. h. die erste Abtriebswelle ist auf einer der ersten elektrischen Maschine gegenüberliegenden Seite des elektrischen Antriebssystems angeordnet und auch die zweite Abtriebswelle ist auf einer der zweiten elektrischen Maschine gegenüberliegenden Seite des elektrischen Antriebssystems angeordnet.In one possible embodiment, the first rotor, the fourth gear pair, the first gear pair, the third gear pair, and the second rotor are arranged one after the other in the axial direction in the order mentioned. In this embodiment, the torque flows intersect, i.e., the first output shaft is arranged on a side of the electric drive system opposite the first electric machine, and the second output shaft is also arranged on a side of the electric drive system opposite the second electric machine.
In einer möglichen Ausführungsform weist das elektrische Antriebssystem ein erstes Rotorwellenlager zur Lagerung der ersten Rotorwelle und ein erstes Abtriebswellenlager zur Lagerung der ersten Abtriebswelle auf. Insbesondere bei der Ausführungsform, bei der in Axialrichtung der erste Rotor, die vierte Zahnradpaarung, die erste Zahnradpaarung, die dritte Zahnradpaarung und der zweite Rotor in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet sind, ist das erste Rotorwellenlager in Axialrichtung zwischen dem ersten Rotor und der vierten Zahnradpaarung angeordnet und das erste Abtriebswellenlager in Axialrichtung zwischen der dritten Zahnradpaarung und dem zweiten Rotor angeordnet. Dadurch wird eine axiale Abstützung hinsichtlich des von der ersten elektrischen Maschine kommenden Drehmomentenflusses an einer der ersten elektrischen Maschine gegenüberliegenden Seite eines Gehäuses, beispielsweise an einer Gehäusewand dieses Gehäuses, durch das erste Abtriebswellenlager ermöglicht. Das erste Abtriebswellenlager ist dabei insbesondere an und/oder in diesem Gehäuse, insbesondere an und/oder in dieser Gehäusewand des Gehäuses, angeordnet.In one possible embodiment, the electric drive system has a first rotor shaft bearing for supporting the first rotor shaft and a first output shaft bearing for supporting the first output shaft. In particular, in the embodiment in which the first rotor, the fourth gear pair, the first gear pair, the third gear pair, and the second rotor are arranged one after the other in the axial direction in the stated order, the first rotor shaft bearing is arranged in the axial direction between the first rotor and the fourth gear pair, and the first output shaft bearing is arranged in the axial direction between the third gear pair and the second rotor. This enables axial support of the torque flow coming from the first electric machine on a side of a housing opposite the first electric machine, for example on a housing wall of this housing, by the first output shaft bearing. The first output shaft bearing is arranged in particular on and/or in this housing, in particular on and/or in this housing wall of the housing.
Das erste Abtriebswellenlager ist insbesondere als ein Kegelrollenlager ausgebildet.The first output shaft bearing is designed in particular as a tapered roller bearing.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass das elektrische Antriebssystem ein zweites Rotorwellenlager zur Lagerung der zweiten Rotorwelle und ein zweites Abtriebswellenlager zur Lagerung der zweiten Abtriebswelle aufweist. Insbesondere bei der Ausführungsform, bei der in Axialrichtung der erste Rotor, die vierte Zahnradpaarung, die erste Zahnradpaarung, die dritte Zahnradpaarung und der zweite Rotor in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet sind, ist das zweite Rotorwellenlager in Axialrichtung zwischen dem zweiten Rotor und der dritten Zahnradpaarung angeordnet und das zweite Abtriebswellenlager in Axialrichtung zwischen der vierten Zahnradpaarung und dem ersten Rotor angeordnet. Dadurch wird eine axiale Abstützung hinsichtlich des von der zweiten elektrischen Maschine kommenden Drehmomentenflusses an einer der zweiten elektrischen Maschine gegenüberliegenden Seite des Gehäuses, beispielsweise an einer Gehäusewand dieses Gehäuses, durch das zweite Abtriebswellenlager ermöglicht. Das zweite Abtriebswellenlager ist dabei insbesondere an und/oder in diesem Gehäuse, insbesondere an und/oder in dieser Gehäusewand des Gehäuses, angeordnet.It is particularly provided that the electric drive system has a second rotor shaft bearing for supporting the second rotor shaft and a second output shaft bearing for supporting the second output shaft. In particular, in the embodiment in which the first rotor, the fourth gear pair, the first gear pair, the third gear pair and the second rotor are arranged one after the other in the axial direction in the order mentioned, the second rotor shaft bearing is arranged in the axial direction between the second rotor and the third gear pairing, and the second output shaft bearing is arranged in the axial direction between the fourth gear pairing and the first rotor. This enables axial support of the torque flow coming from the second electric machine on a side of the housing opposite the second electric machine, for example, on a housing wall of this housing, by the second output shaft bearing. The second output shaft bearing is arranged in particular on and/or in this housing, in particular on and/or in this housing wall of the housing.
Das zweite Abtriebswellenlager ist insbesondere als ein Kegelrollenlager ausgebildet.The second output shaft bearing is designed in particular as a tapered roller bearing.
In einer möglichen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die vierte Zahnradpaarung in Axialrichtung zwischen der ersten Zahnradpaarung und zweiten Zahnradpaarung einerseits und der dritten Zahnradpaarung andererseits angeordnet ist.In one possible embodiment, it can be provided that the fourth gear pair is arranged in the axial direction between the first gear pair and second gear pair on the one hand and the third gear pair on the other hand.
In einer möglichen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in Axialrichtung der erste Rotor, die erste Zahnradpaarung, die vierte Zahnradpaarung, die dritte Zahnradpaarung und der zweite Rotor in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet sind.In one possible embodiment, it can be provided that the first rotor, the first gear pair, the fourth gear pair, the third gear pair and the second rotor are arranged one after the other in the axial direction in the order mentioned.
In einer möglichen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in Axialrichtung der erste Rotor, die dritte Zahnradpaarung, die vierte Zahnradpaarung, die erste Zahnradpaarung und der zweite Rotor in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet sind.In one possible embodiment, it can be provided that the first rotor, the third gear pair, the fourth gear pair, the first gear pair and the second rotor are arranged one after the other in the axial direction in the order mentioned.
In einer möglichen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die dritte Zahnradpaarung in Axialrichtung zwischen der ersten Zahnradpaarung und zweiten Zahnradpaarung einerseits und der vierten Zahnradpaarung andererseits angeordnet ist. In one possible embodiment, it can be provided that the third gear pair is arranged in the axial direction between the first gear pair and second gear pair on the one hand and the fourth gear pair on the other hand.
In einer möglichen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in Axialrichtung der erste Rotor, die erste Zahnradpaarung, die dritte Zahnradpaarung, die vierte Zahnradpaarung und der zweite Rotor in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet sind.In one possible embodiment, it can be provided that the first rotor, the first gear pair, the third gear pair, the fourth gear pair and the second rotor are arranged one after the other in the axial direction in the order mentioned.
In einer möglichen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in Axialrichtung der erste Rotor, die vierte Zahnradpaarung, die dritte Zahnradpaarung, die erste Zahnradpaarung und der zweite Rotor in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet sind.In one possible embodiment, it can be provided that the first rotor, the fourth gear pair, the third gear pair, the first gear pair and the second rotor are arranged one after the other in the axial direction in the order mentioned.
In einer möglichen Ausführungsform weist das elektrische Antriebssystem ein drehfest mit der ersten Zwischenwelle verbundenes oder verbindbares erstes Parksperrenrad und ein drehfest mit der zweiten Zwischenwelle verbundenes oder verbindbares zweites Parksperrenrad auf. Es ist insbesondere vorgesehen, dass alle Zahnradpaarungen in Axialrichtung zwischen den beiden Parksperrenrädern angeordnet sind.In one possible embodiment, the electric drive system comprises a first parking lock gear that is or can be connected in a rotationally fixed manner to the first intermediate shaft, and a second parking lock gear that is or can be connected in a rotationally fixed manner to the second intermediate shaft. In particular, it is provided that all gear pairs are arranged in the axial direction between the two parking lock gears.
In einer möglichen Ausführungsform weist das elektrische Antriebssystem eine erste Trennkupplung auf, welche dazu ausgebildet ist, das fünfte Zahnrad und/oder das zweite Zahnrad drehfest mit der ersten Zwischenwelle zu verbinden.In one possible embodiment, the electric drive system has a first separating clutch which is designed to connect the fifth gear and/or the second gear in a rotationally fixed manner to the first intermediate shaft.
In einer möglichen Ausführungsform weist das elektrische Antriebssystem eine koaxial zu der ersten Zwischenwelle angeordnete Hohlwelle auf, die drehfest mit dem fünften Zahnrad und drehfest mit dem ersten Parksperrenrad verbunden ist.In one possible embodiment, the electric drive system has a hollow shaft arranged coaxially to the first intermediate shaft, which is connected in a rotationally fixed manner to the fifth gear and in a rotationally fixed manner to the first parking lock gear.
In einer möglichen Ausführungsform weist das elektrische Antriebssystem eine zweite Trennkupplung auf, welche dazu ausgebildet ist, das vierte Zahnrad und/oder das siebte Zahnrad drehfest mit der zweiten Zwischenwelle zu verbinden.In one possible embodiment, the electric drive system has a second separating clutch which is designed to connect the fourth gear and/or the seventh gear in a rotationally fixed manner to the second intermediate shaft.
Zur Realisierung der ersten Trennkupplung ist insbesondere vorgesehen, dass die erste Trennkupplung eine erste Schaltverzahnung, eine zweite Schaltverzahnung und eine erste Schiebemuffe aufweist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die zweite Schaltverzahnung drehfest mit der ersten Zwischenwelle verbunden ist.To implement the first separating clutch, it is provided, in particular, that the first separating clutch has a first gear toothing, a second gear toothing, and a first sliding sleeve. In particular, it is provided that the second gear toothing is connected in a rotationally fixed manner to the first intermediate shaft.
Zur Realisierung der zweiten Trennkupplung ist insbesondere vorgesehen, dass die zweite Trennkupplung eine dritte Schaltverzahnung, eine vierte Schaltverzahnung und eine zweite Schiebemuffe aufweist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die vierte Schaltverzahnung drehfest mit der zweiten Zwischenwelle verbunden ist.To implement the second separating clutch, it is particularly provided that the second separating clutch has a third gearing, a fourth gearing, and a second sliding sleeve. In particular, it is provided that the fourth gearing is connected in a rotationally fixed manner to the second intermediate shaft.
In einer möglichen Ausführungsform ist die jeweilige Zwischenwelle mittels eines Festlagers und eines Loslagers gelagert.In one possible embodiment, the respective intermediate shaft is supported by means of a fixed bearing and a loose bearing.
In einer möglichen Ausführungsform ist die erste Abtriebswelle mittels eines Wellenlagers gegenüber der zweiten Abtriebswelle gelagert. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die erste Abtriebswelle mittels des Wellenlagers unmittelbar gegenüber der zweiten Abtriebswelle drehbar gelagert ist. Das Wellenlager weist insbesondere ein Axiallager und ein Radiallager auf, die jeweils insbesondere als ein Wälzlager, beispielsweise als ein Nadellager, ausgebildet sind.In one possible embodiment, the first output shaft is mounted relative to the second output shaft by means of a shaft bearing. In particular, it is provided that the first output shaft is rotatably mounted directly relative to the second output shaft by means of the shaft bearing. The shaft bearing comprises, in particular, an axial bearing and a radial bearing, each of which is designed, in particular, as a rolling bearing, for example, as a needle bearing.
In einer möglichen Ausführungsform ist eine Zwischenwand axial, d. h. in Axialrichtung der Abtriebswellen, zwischen dem sechsten Zahnrad und dem achten Zahnrad angeordnet.In one possible embodiment, an intermediate wall is arranged axially, i.e. in the axial direction of the output shafts, between the sixth gear and the eighth gear.
In einer möglichen Ausführungsform ist eine der Abtriebswellen, insbesondere die zweite Abtriebswelle, mittels eines weiteren Lagers gegenüber der Zwischenwand gelagert. Dieses weitere Lager ist insbesondere als ein Wälzlager ausgebildet, beispielsweise als ein Nadellager.In one possible embodiment, one of the output shafts, in particular the second output shaft, is mounted opposite the intermediate wall by means of an additional bearing. This additional bearing is designed, in particular, as a rolling bearing, for example, as a needle bearing.
In einer möglichen Ausführungsform weist das elektrische Antriebssystem ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil auf. Die beiden Gehäuseteile sind insbesondere entlang einer Flanschebene miteinander lösbar verbunden und bilden das Gehäuse.In one possible embodiment, the electric drive system comprises a first housing part and a second housing part. The two housing parts are detachably connected to one another, in particular along a flange plane, and form the housing.
In einer möglichen Ausführungsform ist die erste elektrische Maschine in einem ersten Maschinengehäuse angeordnet, welches mit dem ersten Gehäuseteil lösbar verbunden ist, und/oder die zweite elektrische Maschine in einem zweiten Maschinengehäuse angeordnet, welches mit dem zweiten Gehäuseteil lösbar verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform ist die jeweilige elektrische Maschine somit vorteilhafterweise als eine abgeschlossene Einheit ausgebildet und somit auf einfache Weise mit dem jeweiligen Gehäuseteil verbindbar und auch wieder von diesem lösbar. Die jeweilige elektrische Maschine, insbesondere deren Maschinengehäuse, bildet bei dieser Ausführungsform insbesondere einen Abschlussdeckel für den jeweiligen Gehäuseteil, d. h. der jeweilige Gehäuseteil weist eine Öffnung auf, die durch die jeweilige elektrische Maschine, insbesondere deren Maschinengehäuse, verschlossen oder verschließbar ist. In einer möglichen Ausführungsform weist das jeweilige Maschinengehäuse in Axialrichtung an beiden Seiten des Rotors ein Lagerschild auf, insbesondere zur Lagerung des Rotors und/oder der Rotorwelle.In one possible embodiment, the first electrical machine is arranged in a first machine housing, which is detachably connected to the first housing part, and/or the second electrical machine is arranged in a second machine housing, which is detachably connected to the second housing part. In this embodiment, the respective electrical machine is thus advantageously designed as a closed unit and can thus be easily connected to and detached from the respective housing part. In this embodiment, the respective electrical machine, in particular its machine housing, forms in particular an end cover for the respective housing part, i.e. the respective housing part has an opening that is or can be closed by the respective electrical machine, in particular its machine housing. In one possible embodiment, the respective machine housing has a bearing plate on both sides of the rotor in the axial direction, in particular for supporting the rotor and/or the rotor shaft.
Wie bereits oben bezüglich einer Ausführungsform des elektrischen Antriebssystems erwähnt, kann das elektrische Antriebssystem so ausgebildet sein, dass sich die Drehmomentenflüsse überkreuzen, d. h. die erste Abtriebswelle ist auf einer der ersten elektrischen Maschine gegenüberliegenden Seite des elektrischen Antriebssystems angeordnet und auch die zweite Abtriebswelle ist auf einer der zweiten elektrischen Maschine gegenüberliegenden Seite des elektrischen Antriebssystems angeordnet. Dies ist beispielsweise bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Fall, bei der in Axialrichtung der erste Rotor, die vierte Zahnradpaarung, die erste Zahnradpaarung, die dritte Zahnradpaarung und der zweite Rotor in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet sind. Der Vorteil dieser Ausbildung des elektrischen Antriebssystems ist, dass die Zahnräder der Zwischenwellen, insbesondere das fünfte Zahnrad der ersten Zwischenwelle und das siebte Zahnrad der zweiten Zwischenwelle, in der Nähe einer Wellenlagerung der jeweiligen Zwischenwelle angeordnet sein können, d. h. jeweils insbesondere in der Nähe des Festlagers oder des Loslagers der jeweiligen Zwischenwelle, mit denen die jeweiligen Zwischenwelle im jeweiligen Endbereich gelagert ist, insbesondere am Gehäuse. Dadurch werden eine zu große Wellendurchbiegung der jeweiligen Zwischenwelle und eine zu große Lagerbelastung vermieden.As already mentioned above with regard to one embodiment of the electric drive system, the electric drive system can be designed such that the torque flows cross, i.e., the first output shaft is arranged on a side of the electric drive system opposite the first electric machine, and the second output shaft is also arranged on a side of the electric drive system opposite the second electric machine. This is the case, for example, in the embodiment described above, in which the first rotor, the fourth gear pair, the first gear pair, the third gear pair, and the second rotor are arranged one after the other in the axial direction in the order mentioned. The advantage of this design of the electric drive system is that the gears of the intermediate shafts, in particular the fifth gear of the first intermediate shaft and the seventh gear of the second intermediate shaft, can be arranged near a shaft bearing of the respective intermediate shaft, i.e., in each case in particular near the fixed bearing or the floating bearing of the respective intermediate shaft, with which the respective intermediate shaft is mounted in the respective end region, in particular on the housing. This prevents excessive shaft deflection of the respective intermediate shaft and excessive bearing load.
Ohne die Drehmomentüberkreuzung sind insbesondere das fünfte Zahnrad der ersten Zwischenwelle und das siebte Zahnrad der zweiten Zwischenwelle eher in der Mitte der jeweiligen Zwischenwelle angeordnet, woraus eine größere Wellendurchbiegung und eine größere Lagerbelastung resultieren.Without the torque crossover, in particular the fifth gear of the first intermediate shaft and the seventh gear of the second intermediate shaft are arranged more towards the middle of the respective intermediate shaft, resulting in greater shaft deflection and greater bearing load.
Ein weiterer Vorteil der Ausbildung des elektrischen Antriebssystems derart, dass sich die Drehmomentenflüsse überkreuzen, ist die dadurch ermöglichte kürzere Ausbildung der koaxial zur ersten Zwischenwelle angeordneten Hohlwelle, insbesondere in Verbindung mit der ersten Trennkupplung und dem ersten Parksperrenrad. Ohne die sich überkreuzenden Drehmomentenflüsse ist der Hohlwellenteil auf der ersten Zwischenwelle länger, denn das erste Parksperrenrad ist vorteilhafterweise in einem Endbereich der ersten Zwischenwelle und somit nahe am Gehäuse angeordnet. Längere Hohlwellen bedeuten jedoch mehr Gewicht. Durch die sich überkreuzenden Drehmomentenflüsse und die dadurch ermöglichte kürzere Hohlwelle wird somit eine Gewichtsreduzierung erreicht.A further advantage of designing the electric drive system in such a way that the torque flows cross is the resulting shorter design of the hollow shaft arranged coaxially to the first intermediate shaft, particularly in conjunction with the first separating clutch and the first parking lock gear. Without the crossing torque flows, the hollow shaft section on the first intermediate shaft is longer because the first parking lock gear is advantageously arranged in an end region of the first intermediate shaft and thus close to the housing. However, longer hollow shafts mean more weight. The crossing torque flows and the resulting shorter hollow shaft thus achieve a weight reduction.
Im Kontext der vorliegenden Anmeldung bedeutet der Begriff „drehfest“: zwei drehbar gelagerte Elemente sind drehfest miteinander verbunden, wenn sie koaxial zueinander angeordnet sind und derart miteinander verbunden sind, dass sie mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen.In the context of the present application, the term “rotatably fixed” means: two rotatably mounted elements are connected to each other in a rotationally fixed manner if they are arranged coaxially to each other and are connected to each other in such a way that they rotate at the same angular speed.
Im Kontext der vorliegenden Anmeldung bedeutet der Begriff „axial fest“: zwei drehbar gelagerte Element sind axial fest miteinander verbunden, wenn sie koaxial zueinander angeordnet sind und derart verbunden sind, dass sie in der axialen Richtung nicht relativ zueinander verschoben werden können; axial fest verbundene Element müssen nicht zugleich drehfest miteinander verbunden sein.In the context of the present application, the term "axially fixed" means: two rotatably mounted elements are axially fixed to one another if they are arranged coaxially to one another and are connected in such a way that they cannot be displaced relative to one another in the axial direction; axially fixedly connected elements do not have to be connected to one another in a rotationally fixed manner at the same time.
Im Kontext der vorliegenden Anmeldung beziehen sich die Begriffe „axial“ und „Axialrichtung“ insbesondere auf die erste und/oder zweite Rotorwelle und/oder auf die erste und/oder zweite Zwischenwelle und/oder auf die erste und/oder zweite Abtriebswelle und/oder auf die erste und/oder zweite Rotordrehachse und/oder auf die erste und/oder zweite Zwischenwellendrehachse und/oder auf die Abtriebsdrehachse. Da die genannten Komponenten insbesondere parallel zueinander ausgerichtet sind, weisen sie die gleiche Axialrichtung auf.In the context of the present application, the terms "axial" and "axial direction" refer in particular to the first and/or second rotor shaft and/or to the first and/or second intermediate shaft and/or to the first and/or second output shaft and/or to the first and/or second rotor rotation axis and/or to the first and/or second intermediate shaft rotation axis and/or to the output rotation axis. Since the aforementioned components are aligned in particular parallel to one another, they have the same axial direction.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:
-
1 schematisch eine Ausführungsform eines elektrischen Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug, -
2 schematisch eine zweite Ausführungsform des elektrischen Antriebssystems, -
3 schematisch eine Anordnung von Rotordrehachsen, Zwischenwellendrehachsen und einer Abtriebsdrehachse des elektrischen Antriebssystems in einer Schnittebene senkrecht zu den Rotordrehachsen, -
4 schematisch eine dritte Ausführungsform des elektrischen Antriebssystems, und -
5 schematisch eine vierte Ausführungsform des elektrischen Antriebssystems.
-
1 schematically an embodiment of an electric drive system for a motor vehicle, -
2 schematically shows a second embodiment of the electric drive system, -
3 schematically an arrangement of rotor rotation axes, intermediate shaft rotation axes and an output rotation axis of the electric drive system in a sectional plane perpendicular to the rotor rotation axes, -
4 schematically a third embodiment of the electric drive system, and -
5 schematically shows a fourth embodiment of the electric drive system.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference numerals in all figures.
Die
Das elektrische Antriebssystem 1 weist eine erste elektrische Maschine M1 mit einem ersten Rotor R1 und eine zweite elektrische Maschine M2 mit einem zweiten Rotor R2 auf. Die Ausgestaltung der elektrischen Maschinen M1, M2 ist beispielhaft in
Das elektrische Antriebssystem 1 weist des Weiteren eine erste Abtriebswelle A1 auf, wobei der erste Rotor R1 drehmomentübertragend mit der ersten Abtriebswelle A1 koppelbar oder gekoppelt ist. Zudem weist das elektrische Antriebssystem 1 eine koaxial zur ersten Abtriebswelle A1 angeordnete zweite Abtriebswelle A2 auf, wobei der zweite Rotor R2 drehmomentübertragend mit der zweiten Abtriebswelle A2 koppelbar oder gekoppelt ist. Die erste Abtriebswelle A1 und die zweite Abtriebswelle A2 sind koaxial zu einer gemeinsamen Abtriebsdrehachse AA angeordnet. Diese gemeinsame Abtriebsdrehachse AA ist insbesondere eine virtuelle Achse, die durch beide Abtriebswellen A1, A2 hindurch verläuft und um welche sich beide Abtriebswellen A1, A2 drehen, d. h. die gemeinsame Abtriebsdrehachse AA ist insbesondere keine physisch vorhandene Achse, auf welcher die Abtriebswellen A1, A2 drehbar angeordnet sind.The
Eine erste Rotordrehachse RA1 des ersten Rotors R1 ist parallel und achsversetzt zu einer zweiten Rotordrehachse RA2 des zweiten Rotors R2 angeordnet. Die jeweilige Rotordrehachse RA1, RA2 ist insbesondere eine virtuelle Achse, die durch die jeweilige Rotorwelle RW1, RW2 hindurch verläuft und um welche sich der jeweilige Rotor R1, R2, insbesondere die jeweilige Rotorwelle RW1, RW2, dreht, d. h. die jeweilige Rotordrehachse RA1, RA2 ist insbesondere keine physisch vorhandene Achse, auf welcher die jeweilige Rotorwelle RW1, RW2 drehbar angeordnet ist.A first rotor rotation axis RA1 of the first rotor R1 is arranged parallel to and offset from a second rotor rotation axis RA2 of the second rotor R2. The respective rotor rotation axis RA1, RA2 is, in particular, a virtual axis that extends through the respective rotor shaft RW1, RW2 and about which the respective rotor R1, R2, in particular the respective rotor shaft RW1, RW2, rotates. This means that the respective rotor rotation axis RA1, RA2 is, in particular, not a physically existing axis on which the respective rotor shaft RW1, RW2 is rotatably arranged.
Die Abtriebsdrehachse AA ist parallel und achsversetzt zu beiden Rotordrehachsen RA1, RA2 angeordnet.The output rotation axis AA is arranged parallel and offset to both rotor rotation axes RA1, RA2.
Das elektrische Antriebssystem 1 weist des Weiteren eine erste Zwischenwelle Z1 und eine zweite Zwischenwelle Z2 auf, die parallel und achsversetzt zueinander und parallel und achsversetzt sowohl zu den Rotordrehachsen RA1, RA2 als auch zu der Abtriebsdrehachse AA angeordnet sind, wobei hinsichtlich eines von dem ersten Rotor R1 ausgehenden Drehmomentenflusses die erste Zwischenwelle Z1 zwischen dem ersten Rotor R1 und der ersten Abtriebswelle A1 angeordnet ist und hinsichtlich eines von dem zweiten Rotor R2 ausgehenden Drehmomentenflusses die zweite Zwischenwelle Z2 zwischen dem zweiten Rotor R2 und der zweiten Abtriebswelle A2 angeordnet ist.The
Wie in
Die jeweilige Zwischenwellendrehachse ZA1, ZA2 ist insbesondere eine virtuelle Achse, die durch die jeweilige Zwischenwelle Z1, Z2 hindurch verläuft und um welche sich die jeweilige Zwischenwelle Z1, Z2 dreht, d. h. die jeweilige Zwischenwellendrehachse ZA1, ZA2 ist insbesondere keine physisch vorhandene Achse, auf welcher die jeweilige Zwischenwellen Z1, Z2 drehbar angeordnet ist.The respective intermediate shaft rotation axis ZA1, ZA2 is in particular a virtual axis which runs through the respective intermediate shaft Z1, Z2 and around which the respective intermediate shaft Z1, Z2 rotates, ie the respective intermediate shaft rotation axis ZA1, ZA2 is in particular not a physically existing axis on which the respective intermediate shafts Z1, Z2 are rotatably arranged.
Das elektrische Antriebssystem 1 weist insbesondere folgendes auf:
- - eine erste Zahnradpaarung ZP1, welche ein drehfest mit dem ersten Rotor R1, insbesondere mit der ersten Rotorwelle RW1, verbundenes erstes Zahnrad ZR1 und ein mit dem ersten Zahnrad ZR1 in Eingriff stehendes und drehfest mit der ersten Zwischenwelle Z1 verbundenes oder verbindbares zweites Zahnrad ZR2 aufweist,
- - eine zweite Zahnradpaarung ZP2, welche ein drehfest mit dem zweiten Rotor R2, insbesondere mit der zweiten Rotorwelle RW2, verbundenes drittes Zahnrad ZR3 und ein mit dem dritten Zahnrad ZR3 in Eingriff stehendes und drehfest mit der zweiten Zwischenwelle Z2 verbundenes oder verbindbares viertes Zahnrad ZR4 aufweist,
- - eine dritte Zahnradpaarung ZP3, welche ein drehfest mit der ersten Zwischenwelle Z1 verbundenes oder verbindbares fünftes Zahnrad ZR5 und ein mit dem fünften Zahnrad ZR5 in Eingriff stehendes und drehfest mit der ersten Abtriebswelle A1 verbundenes sechstes Zahnrad ZR6 aufweist, und
- - eine vierte Zahnradpaarung ZP4, welche ein drehfest mit der zweiten Zwischenwelle Z2 verbundenes oder verbindbares siebtes Zahnrad ZR7 und ein mit dem siebten Zahnrad ZR7 in Eingriff stehendes und drehfest mit der zweiten Abtriebswelle A2 verbundenes achtes Zahnrad ZR8 aufweist.
- - a first gear pair ZP1, which has a first gear ZR1 connected in a rotationally fixed manner to the first rotor R1, in particular to the first rotor shaft RW1, and a second gear ZR2 meshing with the first gear ZR1 and connected or connectable in a rotationally fixed manner to the first intermediate shaft Z1,
- - a second gear pair ZP2, which has a third gear ZR3 connected in a rotationally fixed manner to the second rotor R2, in particular to the second rotor shaft RW2, and a fourth gear ZR4 meshing with the third gear ZR3 and connected or connectable in a rotationally fixed manner to the second intermediate shaft Z2,
- - a third gear pair ZP3, which has a fifth gear ZR5 which is connected or connectable in a rotationally fixed manner to the first intermediate shaft Z1 and a sixth gear ZR6 which meshes with the fifth gear ZR5 and is connected in a rotationally fixed manner to the first output shaft A1, and
- - a fourth gear pair ZP4, which has a seventh gear ZR7 which is connected or connectable in a rotationally fixed manner to the second intermediate shaft Z2 and an eighth gear ZR8 which meshes with the seventh gear ZR7 and is connected in a rotationally fixed manner to the second output shaft A2.
In
Das erste Zahnrad ZR1 ist insbesondere drehfest mit der ersten Rotorwelle RW1 verbunden, die drehfest mit dem ersten Rotor R1 verbunden ist. Das dritte Zahnrad ZR3 ist insbesondere drehfest mit der zweiten Rotorwelle RW2 verbunden, die drehfest mit dem zweiten Rotor R2 verbunden ist.The first gear ZR1 is particularly connected in a rotationally fixed manner to the first rotor shaft RW1, which is rotationally fixedly connected to the first rotor R1. The third gear ZR3 is particularly connected in a rotationally fixed manner to the second rotor shaft RW2, which is rotationally fixedly connected to the second rotor R2.
Durch die beschriebene Ausgestaltung sind die Drehmomentübertragungen und somit die Leistungsflüsse von der jeweiligen elektrischen Maschine M1, M2 über die jeweilige Zwischenwelle Z1, Z2 zur jeweiligen Abtriebswelle A1, A2 vollständig voneinander getrennt. Die erste Zahnradpaarung ZP1 und die dritte Zahnradpaarung ZP3 sind der ersten elektrischen Maschine M1 und der ersten Abtriebswelle A1 zugeordnet, d. h. über diese beiden Zahnradpaarungen ZP1, ZP3 erfolgt die Drehmomentübertragung ausschließlich von der ersten elektrischen Maschine M1 und ausschließlich auf die erste Abtriebswelle A1, und die zweite Zahnradpaarung ZP2 und die vierte Zahnradpaarung ZP4 sind der zweiten elektrischen Maschine M2 und der zweiten Abtriebswelle A2 zugeordnet, d. h. über diese beiden Zahnradpaarungen ZP2, ZP4 erfolgt die Drehmomentübertragung ausschließlich von der zweiten elektrischen Maschine M2 und ausschließlich auf die zweite Abtriebswelle A2.Due to the described design, the torque transmissions and thus the power flows from the respective electric machine M1, M2 via the respective intermediate shaft Z1, Z2 to the respective output shaft A1, A2 are completely separated from one another. The first gear pair ZP1 and the third gear pair ZP3 are assigned to the first electric machine M1 and the first output shaft A1, i.e., via these two gear pairs ZP1, ZP3, the torque is transmitted exclusively from the first electric machine M1 and exclusively to the first output shaft A1, and the second gear pair ZP2 and the fourth gear pair ZP4 are assigned to the second electric machine M2 and the second output shaft A2, i.e., via these two gear pairs ZP2, ZP4, the torque is transmitted exclusively from the second electric machine M2 and exclusively to the second output shaft A2.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die erste Zahnradpaarung ZP1 und die zweite Zahnradpaarung ZP2 axial überlappend angeordnet sind, wie in den
Wie in den
In der ersten Ausführungsform gemäß
Bei dieser Ausgestaltung des elektrischen Antriebssystems 1 sind die erste elektrische Maschine M1 und die mit dem ersten Rotor R1 der ersten elektrischen Maschine M1 drehmomentübertragend koppelbare oder gekoppelte erste Abtriebswelle A1 auf einer Seite des elektrischen Antriebssystems 1 angeordnet und die zweite elektrische Maschine M2 und die mit dem zweiten Rotor R2 der zweiten elektrischen Maschine M2 drehmomentübertragend koppelbare oder gekoppelte zweite Abtriebswelle A2 sind auf der anderen Seite des elektrischen Antriebssystems 1 angeordnet.In this embodiment of the
In der zweiten Ausführungsform gemäß
Wie in den
Bei der zweiten Ausführungsform gemäß
Entsprechend ist bei dieser zweiten Ausführungsform gemäß
In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die vierte Zahnradpaarung ZP4 in Axialrichtung zwischen der ersten Zahnradpaarung ZP1 und zweiten Zahnradpaarung ZP2 einerseits und der dritten Zahnradpaarung ZP3 andererseits angeordnet ist.In an embodiment not shown, it can be provided that the fourth gear pair ZP4 is arranged in the axial direction between the first gear pair ZP1 and second gear pair ZP2 on the one hand and the third gear pair ZP3 on the other hand.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in Axialrichtung der erste Rotor R1, die erste Zahnradpaarung ZP1, die vierte Zahnradpaarung ZP4, die dritte Zahnradpaarung ZP3 und der zweite Rotor R2 in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet sind.In an embodiment not shown, it can be provided that the first rotor R1, the first gear pair ZP1, the fourth gear pair ZP4, the third gear pair ZP3 and the second rotor R2 are arranged one after the other in the axial direction in the order mentioned.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in Axialrichtung der erste Rotor R1, die dritte Zahnradpaarung ZP3, die vierte Zahnradpaarung ZP4, die erste Zahnradpaarung ZP1 und der zweite Rotor R2 in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet sind.In an embodiment not shown, it can be provided that the first rotor R1, the third gear pair ZP3, the fourth gear pair ZP4, the first gear pair ZP1 and the second rotor R2 are arranged one after the other in the axial direction in the order mentioned.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in Axialrichtung der erste Rotor R1, die erste Zahnradpaarung ZP1, die dritte Zahnradpaarung ZP3, die vierte Zahnradpaarung ZP4 und der zweite Rotor R2 in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet sind.In an embodiment not shown, it can be provided that the first rotor R1, the first gear pair ZP1, the third gear pair ZP3, the fourth gear pair ZP4 and the second rotor R2 are arranged one after the other in the axial direction in the order mentioned.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in Axialrichtung der erste Rotor R1, die vierte Zahnradpaarung ZP4, die dritte Zahnradpaarung ZP3, die erste Zahnradpaarung ZP1 und der zweite Rotor R2 in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet sind.In an embodiment not shown, it can be provided that the first rotor R1, the fourth gear pair ZP4, the third gear pair ZP3, the first gear pair ZP1 and the second rotor R2 are arranged one after the other in the axial direction in the order mentioned.
Wie in den
Wie in den
In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist die erste Abtriebswelle A1 mittels eines Wellenlagers gegenüber der zweiten Abtriebswelle A2 gelagert. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die erste Abtriebswelle A1 mittels des Wellenlagers unmittelbar gegenüber der zweiten Abtriebswelle A2 drehbar gelagert ist. Das Wellenlager weist insbesondere ein Axiallager und ein Radiallager auf, die jeweils insbesondere als ein Wälzlager, beispielsweise als ein Nadellager, ausgebildet sind.In an embodiment not shown, the first output shaft A1 is mounted relative to the second output shaft A2 by means of a shaft bearing. In particular, it is provided that the first output shaft A1 is rotatably mounted directly relative to the second output shaft A2 by means of the shaft bearing. The shaft bearing has, in particular, an axial bearing and a radial bearing, each of which is designed, in particular, as a rolling bearing, for example, as a needle bearing.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist eine Zwischenwand axial, d. h. in Axialrichtung der Abtriebswellen A1, A2, zwischen dem sechsten Zahnrad ZR6 und dem achten Zahnrad ZR8 angeordnet.In an embodiment not shown, an intermediate wall is arranged axially, i.e. in the axial direction of the output shafts A1, A2, between the sixth gear ZR6 and the eighth gear ZR8.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist eine der Abtriebswellen A1, A2, insbesondere die zweite Abtriebswelle A2, mittels eines weiteren Lagers gegenüber der Zwischenwand gelagert. Dieses weitere Lager ist insbesondere als ein Wälzlager ausgebildet, beispielsweise als ein Nadellager.In an embodiment not shown, one of the output shafts A1, A2, in particular the second output shaft A2, is mounted relative to the intermediate wall by means of a further bearing. This further bearing is designed in particular as a rolling bearing, for example as a needle bearing.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist das elektrische Antriebssystem 1 ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil auf. Die beiden Gehäuseteile sind insbesondere entlang einer Flanschebene miteinander lösbar verbunden und bilden das Gehäuse. Die Flanschebene ist insbesondere in Axialrichtung zwischen den beiden elektrischen Maschinen M1, M2 und senkrecht zu den Rotorwellen RW1, RW2 angeordnet. Es ist insbesondere vorgesehen, dass das erste Rotorwellenlager RL1, das erste Abtriebswellenlager AL1, das zweite Zwischenwellenlager ZL2 und das dritte Zwischenwellenlager ZL3 im ersten Gehäuseteil angeordnet sind und das zweite Rotorwellenlage RL2, das zweite Abtriebswellenlager AL2, das erste Zwischenwellenlager ZL1 und das vierte Zwischenwellenlager ZL4 im zweiten Gehäuseteil angeordnet sind.In an embodiment not shown, the
In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist die erste elektrische Maschine M1 in einem ersten Maschinengehäuse angeordnet, welches mit dem ersten Gehäuseteil lösbar verbunden ist, und/oder die zweite elektrische Maschine M2 in einem zweiten Maschinengehäuse angeordnet, welches mit dem zweiten Gehäuseteil lösbar verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform ist die jeweilige elektrische Maschine M1, M2 somit vorteilhafterweise als eine abgeschlossene Einheit ausgebildet und somit auf einfache Weise mit dem jeweiligen Gehäuseteil verbindbar und auch wieder von diesem lösbar. Die jeweilige elektrische Maschine M1, M2, insbesondere deren Maschinengehäuse, bildet bei dieser Ausführungsform insbesondere einen Abschlussdeckel für den jeweiligen Gehäuseteil, d. h. das jeweilige Gehäuseteil weist eine Öffnung auf, die durch die jeweilige elektrische Maschine M1, M2, insbesondere deren Maschinengehäuse, verschlossen oder verschließbar ist. In einer möglichen Ausführungsform weist das jeweilige Maschinengehäuse in Axialrichtung an beiden Seiten des Rotors R1, R2 ein Lagerschild auf, insbesondere zur Lagerung des Rotors R1, R2 und/oder der Rotorwelle RW1, RW2.In an embodiment not shown, the first electrical machine M1 is arranged in a first machine housing, which is detachably connected to the first housing part, and/or the second electrical machine M2 is arranged in a second machine housing, which is detachably connected to the second housing part. In this embodiment, the respective electrical machine M1, M2 is thus advantageously designed as a closed unit and can thus be easily connected to and detached from the respective housing part. In this embodiment, the respective electrical machine M1, M2, in particular its machine housing, forms in particular an end cover for the respective housing part, i.e., the respective housing part has an opening that is or can be closed by the respective electrical machine M1, M2, in particular its machine housing. In one possible embodiment, the respective machine housing has a bearing plate on both sides of the rotor R1, R2 in the axial direction, in particular for supporting the rotor R1, R2 and/or the rotor shaft RW1, RW2.
Das elektrische Antriebssystem 1 weist beispielsweise ein drehfest mit der ersten Zwischenwelle Z1 verbundenes oder verbindbares erstes Parksperrenrad P1 und ein drehfest mit der zweiten Zwischenwelle Z2 verbundenes oder verbindbares zweites Parksperrenrad P2 auf, wie in den
Das erste Parksperrenrad P1 ist in Axialrichtung insbesondere zwischen einem der beiden Zwischenwellenlager ZL1, ZL2 der ersten Zwischenwelle Z1 einerseits und beiden Zahnrädern ZR2, ZR5 der ersten Zwischenwelle Z1 andererseits angeordnet, insbesondere nahe am Zwischenwellenlager ZL1, ZL2. In der Ausführungsform gemäß
Das zweite Parksperrenrad P2 ist in Axialrichtung insbesondere zwischen einem der beiden Zwischenwellenlager ZL3, ZL4 der zweiten Zwischenwelle Z2 einerseits und beiden Zahnrädern ZR4, ZR7 der zweiten Zwischenwelle Z2 andererseits angeordnet, insbesondere nahe am Zwischenwellenlager ZL3, ZL4. In der Ausführungsform gemäß
Es ist insbesondere vorgesehen, dass alle Zahnradpaarungen ZP1, ZP2, ZP3, ZP4 in Axialrichtung zwischen den beiden Parksperrenrädern P1, P2 angeordnet sind.In particular, it is provided that all gear pairs ZP1, ZP2, ZP3, ZP4 are arranged in the axial direction between the two parking lock gears P1, P2.
In einer möglichen Ausführungsform weist das elektrische Antriebssystem 1 eine erste Trennkupplung T1 auf, welche dazu ausgebildet ist, das fünfte Zahnrad ZR5, wie in
In einer möglichen Ausführungsform weist das elektrische Antriebssystem 1 eine zweite Trennkupplung T2 auf, welche dazu ausgebildet ist, das vierte Zahnrad ZR4, wie in
In einer möglichen Ausführungsform weist das elektrische Antriebssystem 1 eine koaxial zu der ersten Zwischenwelle Z1 angeordnete Hohlwelle 2 auf, die drehfest mit dem fünften Zahnrad ZR5 und drehfest mit dem ersten Parksperrenrad P1 verbunden ist, wie in
Durch die jeweilige Trennkupplung T1, T2 kann die jeweilige elektrische Maschine M1, M2 von der jeweiligen Abtriebswelle A1, A2 getrennt werden, so dass keine Drehmomentübertragung erfolgt. Dies ist insbesondere sinnvoll, wenn das Kraftfahrzeug rollen soll, ohne dass dadurch ein Drehmoment auf die jeweilige elektrische Maschine M1, M2 übertragen wird, zum Beispiel für einen so genannten Segelbetrieb des Kraftfahrzeugs, bei dem das Kraftfahrzeug möglichst ohne eine Bremswirkung rollen soll, insbesondere ohne Motorbremse und ohne Rekuperation.The respective separating clutch T1, T2 can separate the respective electric motor M1, M2 from the respective output shaft A1, A2, thus preventing torque transmission. This is particularly useful when the motor vehicle is to roll without transmitting torque to the respective electric motor M1, M2, for example, for so-called coasting operation of the motor vehicle, in which the motor vehicle is to roll as far as possible without any braking effect, in particular without engine braking and without recuperation.
Im dargestellten Beispiel gemäß
Bei geöffneter erste Trennkupplung T1 wird die Hohlwelle 2 und somit das drehfest mit der Hohlwelle 2 verbundene fünfte Zahnrad ZR5 von der ersten Zwischenwelle Z1 entkoppelt, d. h. ist nicht mehr drehfest mit der ersten Zwischenwelle Z1 verbunden, und bei geöffneter zweiter Trennkupplung T2 wird das vierte Zahnrad ZR4 von der zweiten Zwischenwelle Z2 entkoppelt, d. h. ist nicht mehr drehfest mit der zweiten Zwischenwelle Z2 verbunden. Dadurch drehen sich bei geöffneten Trennkupplungen T1, T2 und rollendem Kraftfahrzeug nur noch die beiden Abtriebswellen A1, A2, das mit der ersten Abtriebswelle A1 drehfest verbundene sechste Zahnrad ZR6, das mit der zweiten Abtriebswelle A2 drehfest verbundene achte Zahnrad ZR8, das mit dem sechsten Zahnrad ZR6 in Eingriff stehende fünfte Zahnrad ZR5, das mit dem achten Zahnrad ZR8 in Eingriff stehende siebte Zahnrad ZR7, die mit dem fünften Zahnrad ZR5 drehfest verbundene Hohlwelle 2, das mit der Hohlwelle 2 drehfest verbundene erste Parksperrenrad P1, die mit dem siebten Zahnrad ZR7 drehfest verbundene zweite Zwischenwelle Z2 und das mit der zweiten Zwischenwelle Z2 drehfest verbundene zweite Parksperrenrad P2.When the first separating clutch T1 is opened, the
Die bei geöffneter erster Trennkupplung T1 nicht mehr mit der Hohlwelle 2 drehfest verbundene erste Zwischenwelle Z1 und das bei geöffneter zweiter Trennkupplung T2 nicht mehr mit der zweiten Zwischenwelle Z2 drehfest verbundene vierte Zahnrad ZR4 drehen sich nicht mit. Dies gilt somit auch für das drehfest mit der ersten Zwischenwelle Z1 verbundene zweite Zahnrad ZR2, für das damit in Eingriff stehende erste Zahnrad ZR1, für die drehfest damit verbundene erste Rotorwelle RW1 und den drehfest damit verbundene ersten Rotor R1 der ersten elektrischen Maschine M1 sowie für das für mit dem vierten Zahnrad ZR4 in Eingriff stehende dritte Zahnrad ZR3, für die drehfest damit verbundene zweite Rotorwelle RW2 und den drehfest damit verbundenen zweiten Rotor R2 der zweiten elektrischen Maschine M2, d. h. auch diese Komponenten drehen sich nicht mit.The first intermediate shaft Z1, which is no longer rotationally connected to the
Zur Realisierung der ersten Trennkupplung T1 ist insbesondere vorgesehen, dass die erste Trennkupplung T1 eine erste Schaltverzahnung SZ1, eine zweite Schaltverzahnung SZ2 und eine erste Schiebemuffe SM1 aufweist.To implement the first separating clutch T1, it is provided in particular that the first separating clutch T1 has a first shift toothing SZ1, a second shift toothing SZ2 and a first sliding sleeve SM1.
Zur Realisierung der zweiten Trennkupplung T2 ist insbesondere vorgesehen, dass die zweite Trennkupplung T2 eine dritte Schaltverzahnung SZ3, eine vierte Schaltverzahnung SZ4 und eine zweite Schiebemuffe SM2 aufweist.To implement the second separating clutch T2, it is provided in particular that the second separating clutch T2 has a third shift toothing SZ3, a fourth shift toothing SZ4 and a second sliding sleeve SM2.
Bei der Ausführungsform gemäß
Bei der Ausführungsform gemäß
In einer von
In einer von
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Antriebssystemdrive system
- 22
- Hohlwellehollow shaft
- A1, A2A1, A2
- AbtriebswelleOutput shaft
- AAAA
- AbtriebsdrehachseOutput rotary axis
- AL1, AL2AL1, AL2
- AbtriebswellenlagerOutput shaft bearing
- M1, M2M1, M2
- Maschinemachine
- P1, P2P1, P2
- ParksperrenradParking lock gear
- R1, R2R1, R2
- Rotorrotor
- RA1, RA2RA1, RA2
- RotordrehachseRotor rotation axis
- RL1, RL2RL1, RL2
- RotorwellenlagerRotor shaft bearing
- RTRT
- RotorteilRotor part
- RW1, RW2RW1, RW2
- Rotorwellerotor shaft
- S1, S2S1, S2
- Statorstator
- SM1, SM2SM1, SM2
- SchiebemuffeSliding sleeve
- SZ1, SZ2, SZ3, SZ4SZ1, SZ2, SZ3, SZ4
- SchaltverzahnungGearshift teeth
- T1, T2T1, T2
- TrennkupplungSeparating clutch
- Z1, Z2Z1, Z2
- Zwischenwelleintermediate shaft
- ZA1, ZA2ZA1, ZA2
- ZwischenwellendrehachseIntermediate shaft rotation axis
- ZL1, ZL2, ZL3, ZL4ZL1, ZL2, ZL3, ZL4
- ZwischenwellenlagerIntermediate shaft bearing
- ZP1, ZP2, ZP3, ZP4ZP1, ZP2, ZP3, ZP4
- ZahnradpaarungGear pairing
- ZR1, ZR2, ZR3, ZR4, ZR5, ZR6, ZR7, ZR8ZR1, ZR2, ZR3, ZR4, ZR5, ZR6, ZR7, ZR8
- Zahnradgear
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10 2019 107 538 A1 [0002]DE 10 2019 107 538 A1 [0002]
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