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DE102018101270B4 - Drive device with an electric machine - Google Patents

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DE102018101270B4 DE102018101270.5A DE102018101270A DE102018101270B4 DE 102018101270 B4 DE102018101270 B4 DE 102018101270B4 DE 102018101270 A DE102018101270 A DE 102018101270A DE 102018101270 B4 DE102018101270 B4 DE 102018101270B4
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Abstract

Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Maschine (1), die über eine Antriebswelle (2) mit einer Getriebevorrichtung (3) wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung (3) mindestens eine erste und zweite Planetenstufe (4, 5) sowie eine Differentialstufe (6) aufweist, wobei die erste Planetenstufe (4) einen ersten Planetensatz mit mehreren Planetenrädern (7a) aufweist, wobei die Planetenräder (7a) des ersten Planetensatzes drehbar an einem ersten Planetenträger (8a) angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad (9a) sowie mit einem ersten Hohlrad (10a) im Zahneingriff stehen, wobei die zweite Planetenstufe (5) einen zweiten Planetensatz mit mehreren Planetenrädern (7b) aufweist, wobei die Planetenräder (7b) des zweiten Planetensatzes drehbar an einem zweiten Planetenträger (8b) angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad (9b) sowie mit einem zweiten Hohlrad (10b) im Zahneingriff stehen, wobei die Antriebswelle (2) drehfest mit dem ersten Sonnenrad (9a) verbunden ist, wobei das erste Hohlrad (10a) und das zweite Sonnenrad (9b) stationär an einem Gehäuse (16) festgelegt sind, wobei zwischen der ersten und zweiten Planetenstufe (4, 5) eine Doppelkupplungsvorrichtung (11) mit einer ersten und zweiten lastschaltbaren Kupplung (12a, 12b) angeordnet ist, wobei der erste Planetenträger (8a) über die erste Kupplung (12a) mit dem zweiten Hohlrad (1 0b) verbindbar ist, und wobei der erste Planetenträger (8a) über die zweite Kupplung (12b) mit dem zweiten Planetenträger (8b) und der Differentialstufe (6) verbindbar ist.Drive device for a motor vehicle, comprising an electric machine (1) which is operatively connected to a transmission device (3) via a drive shaft (2), the transmission device (3) having at least a first and second planetary stage (4, 5) and a differential stage (6), the first planetary stage (4) having a first planetary set with a plurality of planetary gears (7a), the planetary gears (7a) of the first planetary set being rotatably arranged on a first planet carrier (8a) and meshing with a first sun gear (9a) and with a first ring gear (10a), the second planetary stage (5) having a second planetary set with a plurality of planetary gears (7b), the planetary gears (7b) of the second planetary set being rotatably arranged on a second planet carrier (8b) and meshing with a second sun gear (9b) and with a second ring gear (10b), the drive shaft (2) being connected in a rotationally fixed manner to the first sun gear (9a), the first ring gear (10a) and the second sun gear (9b) are fixed in a stationary manner to a housing (16), wherein a double clutch device (11) with a first and a second power-shiftable clutch (12a, 12b) is arranged between the first and second planetary stages (4, 5), wherein the first planet carrier (8a) is connectable to the second ring gear (10b) via the first clutch (12a), and wherein the first planet carrier (8a) is connectable to the second planet carrier (8b) and the differential stage (6) via the second clutch (12b).

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine, insbesondere für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug.The invention relates to a drive device with an electric machine, in particular for an electrically driven motor vehicle.

Aus der DE 10 2011 088 668 A1 geht eine Antriebsvorrichtung mit wenigstens einer elektrischen Antriebsmaschine, mit wenigstens einem ersten Planetentrieb mit einer Schaltkupplung und mit einem Differenzial hervor. Eine Rotorwelle der Antriebsmaschine ist mit einer ersten Anschlusswelle des aus wenigstens drei Anschlusswellen gebildeten Planetentriebs drehfest gekoppelt. Eine zweite Anschlusswelle des ersten Planetentriebs ist mittels einer Schaltmuffe der Schaltkupplung gegen ein Bauteil der Antriebsvorrichtung rotationsfest festlegbar. Eine dritte Anschlusswelle des ersten Planetentriebs ist mit einer Summenwelle des Differenzials wirkverbunden. Die Schaltmuffe ist in formschlüssigen Eingriff entweder mit der zweiten Anschlusswelle des ersten Planetentriebs oder in eine drehmomentenübertragende Wirkverbindung mit der Summenwelle des Differenzials verschiebbar.From the EN 10 2011 088 668 A1 A drive device is provided with at least one electric drive machine, with at least one first planetary drive with a clutch and with a differential. A rotor shaft of the drive machine is coupled in a rotationally fixed manner to a first connecting shaft of the planetary drive formed from at least three connecting shafts. A second connecting shaft of the first planetary drive can be rotationally fixed to a component of the drive device by means of a shift sleeve of the clutch. A third connecting shaft of the first planetary drive is operatively connected to a master shaft of the differential. The shift sleeve can be moved into positive engagement either with the second connecting shaft of the first planetary drive or into a torque-transmitting operative connection with the master shaft of the differential.

Die DE 10 2016 220 061 A1 zeigt eine Antriebsvorrichtung fuer ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung mindestens eine erste und zweite Planetenstufe sowie eine Differentialstufe aufweist, wobei die erste Planetenstufe einen ersten Planetensatz mit mehreren Planeten aufweist, wobei die Planeten des ersten Planetensatzes drehbar an einem ersten Planetenträger angeordnet sind und mit einer ersten Sonne sowie mit einem ersten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei die zweite Planetenstufe einen zweiten Planetensatz mit mehreren Planeten aufweist, wobei die Planeten des zweiten Planetensatzes drehbar an einem zweiten Planetenträger angeordnet sind und mit einer zweiten Sonne sowie mit einem zweiten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei der erste Planetenträger drehfest mit der zweiten Sonne verbindbar ist, wobei die Antriebswelle mit der ersten Sonne wirkverbunden ist, wobei ferner das erste Hohlrad stationär an einem Gehäuse festlegbar ist und das zweite Hohlrad stationär an einem Gehäuse festgelegt ist, und wobei der zweite Planetenträger mit der Differentialstufe wirkverbunden ist, wobei zwischen der ersten und zweiten Planetenstufe eine Doppelkupplungsvorrichtung mit einer ersten und zweiten lastschaltbaren Kupplung angeordnet ist, wobei der erste Planetenträger über die erste Kupplung mit der zweiten Sonne verbindbar ist, und wobei der erste Planetenträger über die zweite Kupplung mit dem zweiten Planetenträger verbindbar ist.The EN 10 2016 220 061 A1 shows a drive device for a motor vehicle, comprising an electric drive machine which is operatively connected to a transmission device via a drive shaft, the transmission device having at least a first and second planetary stage and a differential stage, the first planetary stage having a first planetary set with a plurality of planets, the planets of the first planetary set being rotatably arranged on a first planet carrier and meshing with a first sun and a first ring gear, the second planetary stage having a second planetary set with a plurality of planets, the planets of the second planetary set being rotatably arranged on a second planet carrier and meshing with a second sun and a second ring gear, the first planet carrier being rotatably connected to the second sun, the drive shaft being operatively connected to the first sun, the first ring gear being stationary to a housing and the second ring gear being stationary to a housing, and the second planet carrier being operatively connected to the differential stage, a dual clutch device having a first and second power-shiftable clutch being arranged between the first and second planetary stages, the first Planet carrier is connectable to the second sun via the first clutch, and wherein the first planet carrier is connectable to the second planet carrier via the second clutch.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine weiterzuentwickeln. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The object of the present invention is to further develop a drive device with an electric machine. The object is achieved by the subject matter of patent claim 1. Preferred embodiments can be found in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine elektrische Maschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung mindestens eine erste und zweite Planetenstufe sowie eine Differentialstufe aufweist, wobei die erste Planetenstufe einen erste Planetensatz mit mehreren Planetenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des ersten Planetensatzes drehbar an einem ersten Planetenträger angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad sowie mit einem ersten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei die zweite Planetenstufe einen zweiten Planetensatz mit mehreren Planetenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des zweiten Planetensatzes drehbar an einem zweiten Planetenträger angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad sowie mit einem zweiten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei die Antriebswelle drehfest mit dem ersten Sonnenrad verbunden ist, wobei das erste Hohlrad und das zweite Sonnenrad stationär an einem Gehäuse festgelegt sind, wobei zwischen der ersten und zweiten Planetenstufe eine Doppelkupplungsvorrichtung mit einer ersten und zweiten lastschaltbaren Kupplung angeordnet ist, wobei der erste Planetenträger über die erste Kupplung mit dem zweiten Hohlrad verbindbar ist, und wobei der erste Planetenträger über die zweite Kupplung mit dem zweiten Planetenträger und der Differentialstufe verbindbar ist.The drive device according to the invention for a motor vehicle comprises an electric machine which is operatively connected to a transmission device via a drive shaft, the transmission device having at least a first and second planetary stage and a differential stage, the first planetary stage having a first planetary set with a plurality of planetary gears, the planetary gears of the first planetary set being rotatably arranged on a first planetary carrier and meshing with a first sun gear and a first ring gear, the second planetary stage having a second planetary set with a plurality of planetary gears, the planetary gears of the second planetary set being rotatably arranged on a second planetary carrier and meshing with a second sun gear and a second ring gear, the drive shaft being connected in a rotationally fixed manner to the first sun gear, the first ring gear and the second sun gear being fixed in a stationary manner to a housing, a dual clutch device having a first and second power-shiftable clutch being arranged between the first and second planetary stages, the first planetary carrier being connectable to the second ring gear via the first clutch, and the first planetary carrier being connectable to the second planetary carrier and the differential stage via the second clutch. can be connected.

Unter dem Begriff „wirkverbunden“ ist zu verstehen, dass zwei Getriebeelemente direkt miteinander verbunden sein können, oder dass sich zwischen zwei Getriebeelementen noch weitere Getriebeelemente befinden, beispielsweise ein oder mehrere Wellen oder Zahnräder. Zwei miteinander im Zahneingriff stehende Zahnräder sind zur Übertragung eines Drehmoments und einer Drehzahl von dem einen Zahnrad auf das andere Zahnrad vorgesehen. Unter einem Zahnrad sind beispielsweise ein Festrad, ein Sonnenrad, ein Hohlrad sowie ein Planetenrad eines Planetensatzes zu verstehen.The term "operatively connected" means that two gear elements can be directly connected to one another, or that there are further gear elements between two gear elements, for example one or more shafts or gears. Two gears that mesh with one another are intended to transmit a torque and a speed from one gear to the other. A gear is understood to mean, for example, a fixed gear, a sun gear, a ring gear and a planetary gear of a planetary set.

Unter einer Doppelkupplungsvorrichtung ist eine Vorrichtung mit zwei lastschaltbaren Kupplungen zu verstehen. Ferner ist unter dem Begriff „lastschaltbare Kupplung“ eine Vorrichtung zu verstehen, die zumindest einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist und unter Last zwischen den mindestens zwei Zuständen schaltbar ist. Im geöffneten Zustand überträgt die jeweilige Kupplung kein Drehmoment. Somit überträgt die jeweilige Kupplung nur in einem zumindest teilweise geschlossenen Zustand ein Drehmoment zwischen zwei mit dieser jeweiligen Kupplung wirkverbundenen Wellen, wobei die beiden Wellen im geschlossenen Zustand dieser jeweiligen Kupplung drehfest miteinander verbunden werden. Mithin sind im geschlossenen Zustand der ersten Kupplung der erste Planetenträger und das zweite Hohlrad drehfest miteinander verbunden, wobei im geschlossenen Zustand der zweiten Kupplung der erste Planetenträger und der zweite Planetenträger drehfest miteinander verbunden sind. Der zweite Planetenträger ist ferner mit der Differentialstufe wirkverbunden. Insbesondere ist der zweite Planetenträger mit einer Abtriebswelle der zweiten Planetenstufe einteilig verbunden, wobei die Abtriebswelle der zweiten Planetenstufe mit der Differentialstufe wirkverbunden ist. Beispielsweise ist die Abtriebswelle der zweiten Planetenstufe drehfest mit einer Antriebswelle der Differentialstufe ausgebildet.A dual clutch device is a device with two power-shiftable clutches. Furthermore, the term “power-shiftable clutch” is a device that has at least one open and one closed state and can be switched between the at least two states under load. In the open state, the respective clutch does not transmit any torque. Thus, the respective clutch only transmits a torque between two shafts operatively connected to this respective clutch in an at least partially closed state. wherein the two shafts are connected to one another in a rotationally fixed manner when the respective clutch is closed. Thus, when the first clutch is closed, the first planet carrier and the second ring gear are connected to one another in a rotationally fixed manner, while when the second clutch is closed, the first planet carrier and the second planet carrier are connected to one another in a rotationally fixed manner. The second planet carrier is also operatively connected to the differential stage. In particular, the second planet carrier is connected in one piece to an output shaft of the second planetary stage, while the output shaft of the second planetary stage is operatively connected to the differential stage. For example, the output shaft of the second planetary stage is formed in a rotationally fixed manner to an input shaft of the differential stage.

Die jeweilige Kupplung ist als Reibkupplung ausgebildet. Ferner bevorzugt sind die beiden Kupplungen koaxial zueinander angeordnet. Insbesondere kann die jeweilige Kupplung von einem jeweiligen Aktuator betätigt werden, um ein Öffnen oder Schlie-ßen der jeweiligen Kupplung einzuleiten. Der Aktuator kann hydraulisch, elektromechanisch, elektromagnetisch oder beispielsweise auch pneumatisch betätigbar ausgebildet sein.The respective clutch is designed as a friction clutch. Furthermore, the two clutches are preferably arranged coaxially to one another. In particular, the respective clutch can be actuated by a respective actuator in order to initiate an opening or closing of the respective clutch. The actuator can be designed to be hydraulically, electromechanically, electromagnetically or, for example, pneumatically actuated.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass ein Öffnen beider Kupplungen eine Leistungsabschaltung realisiert. Ein Schließen der ersten Kupplung und ein Öffnen der zweiten Kupplung realisiert eine erste Getriebeübersetzung, wobei ein Schließen der zweiten Kupplung und ein Öffnen der ersten Kupplung eine zweite Getriebeübersetzung realisiert. Vorzugsweise ist die erste Getriebeübersetzung ungleich der zweiten Getriebeübersetzung. Beispielsweise ist die erste Getriebeübersetzung größer als die zweite Getriebeübersetzung. Alternativ ist die erste Getriebeübersetzung kleiner als die zweite Getriebeübersetzung.The invention includes the technical teaching that opening both clutches implements a power cut. Closing the first clutch and opening the second clutch implements a first gear ratio, while closing the second clutch and opening the first clutch implements a second gear ratio. Preferably, the first gear ratio is not equal to the second gear ratio. For example, the first gear ratio is greater than the second gear ratio. Alternatively, the first gear ratio is smaller than the second gear ratio.

Bevorzugt weist die elektrische Maschine einen Stator und einen Rotor auf, wobei der Rotor drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist. Mithin ist die Antriebswelle als Rotorwelle ausgebildet. Ferner bevorzugt ist die Differentialstufe als Stirnraddifferential ausgebildet, wobei die Differentialstufe dazu vorgesehen ist, eine Antriebsleistung der elektrischen Maschine auf eine erste und zweite Abtriebswelle der Getriebevorrichtung zu verteilen.The electric machine preferably has a stator and a rotor, the rotor being connected to the drive shaft in a rotationally fixed manner. The drive shaft is therefore designed as a rotor shaft. The differential stage is also preferably designed as a spur gear differential, the differential stage being provided to distribute a drive power of the electric machine to a first and second output shaft of the transmission device.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die elektrische Maschine koaxial zur Differentialstufe angeordnet. Insbesondere ist die elektrische Maschine koaxial zu den beiden Abtriebswellen der Getriebevorrichtung angeordnet. Vorzugsweise ist die Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet, wobei die erste Abtriebswelle axial durch die Antriebswelle geführt ist. Alternativ kann auch die zweite Abtriebswelle axial durch die als Hohlwelle ausgebildete Antriebswelle geführt sein. Vorzugsweise sind die beiden Abtriebswellen auf einer gemeinsamen Antriebsachse angeordnet.According to a preferred embodiment, the electric machine is arranged coaxially to the differential stage. In particular, the electric machine is arranged coaxially to the two output shafts of the transmission device. The drive shaft is preferably designed as a hollow shaft, with the first output shaft being guided axially through the drive shaft. Alternatively, the second output shaft can also be guided axially through the drive shaft designed as a hollow shaft. The two output shafts are preferably arranged on a common drive axis.

Die Differentialstufe weist einen ersten und einen zweiten Planetensatz mit jeweiligen Planetenrädern auf, wobei die Planetenräder des ersten Planetensatzes der Differentialstufe mit einer Verzahnung an der ersten Abtriebswelle im Zahneingriff stehen, wobei ferner die Planetenräder des zweiten Planetensatzes mit einer Verzahnung an der zweiten Abtriebswelle im Zahneingriff stehen, und wobei die Planetenräder beider Planetensätze paarweise miteinander im Zahneingriff stehen.The differential stage has a first and a second planetary gear set with respective planetary gears, wherein the planetary gears of the first planetary gear set of the differential stage mesh with a toothing on the first output shaft, wherein the planetary gears of the second planetary gear set mesh with a toothing on the second output shaft, and wherein the planetary gears of both planetary gear sets mesh with each other in pairs.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die elektrische Maschine achsparallel zur Differentialstufe angeordnet. Mit anderen Worten verläuft die Antriebswelle der Getriebevorrichtung parallel zu den beiden Abtriebswellen der Getriebevorrichtung. Vorzugsweise sind die beiden Abtriebswellen auf einer gemeinsamen Antriebsachse angeordnet. Bevorzugt ist im Leistungsfluss zwischen dem zweiten Planetenträger und der Differentialstufe ein Festrad angeordnet, wobei das Festrad mit einer Verzahnung an einem Differentialgehäuse im Zahneingriff steht. Insbesondere ist das Festrad auf der Abtriebswelle der zweiten Planetenstufe angeordnet. According to a further preferred embodiment, the electric machine is arranged axially parallel to the differential stage. In other words, the drive shaft of the transmission device runs parallel to the two output shafts of the transmission device. The two output shafts are preferably arranged on a common drive axis. A fixed gear is preferably arranged in the power flow between the second planet carrier and the differential stage, the fixed gear meshing with a toothing on a differential housing. In particular, the fixed gear is arranged on the output shaft of the second planetary stage.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung zwei bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiden Figuren näher dargestellt. Dabei zeigt

  • 1 eine vereinfachte schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und
  • 2 eine vereinfachte schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Further measures improving the invention are described in more detail below together with the description of two preferred embodiments of the invention with reference to the two figures.
  • 1 a simplified schematic representation to illustrate the structure of a drive device according to the invention according to a first embodiment, and
  • 2 a simplified schematic representation to illustrate the structure of a drive device according to the invention according to a second embodiment.

Gemäß den 1 und 2 weist die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein - hier nicht dargestelltes - Kraftfahrzeug eine elektrische Maschine 1 und eine Getriebevorrichtung 3 auf. Die elektrische Maschine 1 ist als Antriebsmaschine vorgesehen und weist einen Stator 13 sowie einen Rotor 14 auf. Eine Antriebsleistung der elektrischen Maschine 1 wird über eine Antriebswelle 2, die zwischen der elektrischen Maschine 1 und der Getriebevorrichtung 3 angeordnet und als Rotorwelle ausgebildet ist, in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet. Mithin wird über die Antriebswelle 2 eine Drehzahl und ein Drehmoment zum Antrieb des Kraftfahrzeugs in die Getriebevorrichtung 3 eingespeist.According to the 1 and 2 The drive device according to the invention for a motor vehicle (not shown here) has an electric machine 1 and a transmission device 3. The electric machine 1 is provided as a drive machine and has a stator 13 and a rotor 14. A drive power of the electric machine 1 is introduced into the transmission device 3 via a drive shaft 2, which is arranged between the electric machine 1 and the transmission device 3 and is designed as a rotor shaft. A speed and a torque for driving the motor vehicle are therefore fed into the transmission device 3 via the drive shaft 2.

Die Getriebevorrichtung 3 umfasst eine erste und zweite Planetenstufe 4, 5 sowie eine Differentialstufe 6. Die Differentialstufe 6 ist als Stirnraddifferential ausgebildet und dazu vorgesehen, eine Antriebsleistung der elektrische Maschine 1 auf eine erste und zweite Abtriebswelle 15a, 15b der Getriebevorrichtung 3 zu verteilen.The transmission device 3 comprises a first and second planetary stage 4, 5 and a differential stage 6. The differential stage 6 is designed as a spur gear differential and is intended to distribute a drive power of the electric machine 1 to a first and second output shaft 15a, 15b of the transmission device 3.

Die erste Planetenstufe 4 weist einen ersten Planetensatz mit mehreren Planetenrädern 7a auf, wobei die Planetenräder 7a des ersten Planetensatzes drehbar an einem ersten Planetenträger 8a angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad 9a sowie mit einem ersten Hohlrad 10a im Zahneingriff stehen. Mithin kämmen die Planetenräder 7a des ersten Planetensatzes radial zwischen dem ersten Sonnenrad 9a und dem ersten Hohlrad 10a. Die Antriebswelle 2 ist drehfest mit dem ersten Sonnenrad 9a verbunden. Das erste Hohlrad 10a ist stationär am Gehäuse 16 der Getriebevorrichtung 3 festgelegt. Aufgrund der vereinfachten schematischen Darstellung ist nur ein Planetenrad 7a des ersten Planetensatzes dargestellt.The first planetary stage 4 has a first planetary set with several planetary gears 7a, wherein the planetary gears 7a of the first planetary set are arranged rotatably on a first planet carrier 8a and mesh with a first sun gear 9a and with a first ring gear 10a. The planetary gears 7a of the first planetary set therefore mesh radially between the first sun gear 9a and the first ring gear 10a. The drive shaft 2 is connected in a rotationally fixed manner to the first sun gear 9a. The first ring gear 10a is fixed in a stationary manner to the housing 16 of the transmission device 3. Due to the simplified schematic representation, only one planetary gear 7a of the first planetary set is shown.

Ferner weist die zweite Planetenstufe 5 einen zweiten Planetensatz mit mehreren Planetenrädern 7b auf, wobei die Planetenrädern 7b des zweiten Planetensatzes drehbar an einem zweiten Planetenträger 8b angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad 9b sowie mit einem zweiten Hohlrad 10b im Zahneingriff stehen. Mithin kämmen die Planetenräder 7b des zweiten Planetensatzes radial zwischen dem zweiten Sonnenrad 9b und dem zweiten Hohlrad 10b. Das zweite Sonnenrad 9b ist stationär am Gehäuse 16 der Getriebevorrichtung 3 festgelegt. Aufgrund der vereinfachten schematischen Darstellung ist nur ein Planetenrad 7b des zweiten Planetensatzes dargestellt.Furthermore, the second planetary stage 5 has a second planetary set with several planetary gears 7b, wherein the planetary gears 7b of the second planetary set are arranged rotatably on a second planet carrier 8b and are in mesh with a second sun gear 9b and a second ring gear 10b. The planetary gears 7b of the second planetary set therefore mesh radially between the second sun gear 9b and the second ring gear 10b. The second sun gear 9b is fixed in a stationary manner on the housing 16 of the transmission device 3. Due to the simplified schematic representation, only one planetary gear 7b of the second planetary set is shown.

Axial zwischen der ersten und zweiten Planetenstufe 4, 5 ist eine Doppelkupplungsvorrichtung 11 mit einer ersten und zweiten lastschaltbaren Kupplung 12a, 12b angeordnet. Der erste Planetenträger 8a ist über die erste Kupplung 12a mit dem zweiten Hohlrad 10b verbindbar. Ferner ist der erste Planetenträger 8a über die zweite Kupplung 12b mit dem zweiten Planetenträger 8b und der Differentialstufe 6 verbindbar. Mithin befindet sich die Doppelkupplungsvorrichtung 11 im Leistungsfluss zwischen der ersten und zweiten Planetenstufe 4, 5. Die beiden Kupplungen 12a, 12b sind koaxial zueinander angeordnet.A dual clutch device 11 with a first and second power-shiftable clutch 12a, 12b is arranged axially between the first and second planetary stages 4, 5. The first planetary carrier 8a can be connected to the second ring gear 10b via the first clutch 12a. Furthermore, the first planetary carrier 8a can be connected to the second planetary carrier 8b and the differential stage 6 via the second clutch 12b. The dual clutch device 11 is therefore located in the power flow between the first and second planetary stages 4, 5. The two clutches 12a, 12b are arranged coaxially to one another.

Ein Schließen der ersten Kupplung 12a und ein Öffnen der zweiten Kupplung 12b realisiert eine erste Getriebeübersetzung, wobei ein Schließen der zweiten Kupplung 12b und ein Öffnen der ersten Kupplung 12a eine zweite Getriebeübersetzung realisiert. Die erste Getriebeübersetzung ist ungleich der zweiten Getriebeübersetzung. Durch ein Öffnen beider Kupplungen 12a, 12b wird eine Leistungsabschaltung realisiert, wobei dadurch die elektrische Maschine 1 von den beiden Abtriebswellen 15a, 15b entkoppelt wird.Closing the first clutch 12a and opening the second clutch 12b produces a first gear ratio, while closing the second clutch 12b and opening the first clutch 12a produces a second gear ratio. The first gear ratio is not the same as the second gear ratio. Opening both clutches 12a, 12b results in a power cut-off, which decouples the electric machine 1 from the two output shafts 15a, 15b.

Nach 1 ist die Antriebswelle 2 koaxial zu den beiden Abtriebswellen 15a, 15b angeordnet. Die Antriebswelle 2 ist dazu als Hohlwelle ausgebildet, wobei die erste Abtriebswelle 15a durch die Antriebswelle 2 geführt ist. Ferner ist die elektrische Maschine 1 koaxial zur Differentialstufe 6 angeordnet. Der zweite Planetenträger 8b ist über eine Abtriebswelle 20 der zweiten Planetenstufe 5 mit der Differentialstufe 6 verbunden.After 1 the drive shaft 2 is arranged coaxially to the two output shafts 15a, 15b. The drive shaft 2 is designed as a hollow shaft, with the first output shaft 15a being guided through the drive shaft 2. Furthermore, the electric machine 1 is arranged coaxially to the differential stage 6. The second planet carrier 8b is connected to the differential stage 6 via an output shaft 20 of the second planetary stage 5.

Gemäß 2 ist die elektrische Maschine 1 achsparallel zu den beiden Abtriebswellen 15a, 15b der Getriebevorrichtung 3 angeordnet. Die Antriebswelle 2 ist somit parallel zu den beiden Abtriebswellen 15a, 15b ausgebildet, wobei die beiden Abtriebswellen 15a, 15b auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind. Ferner sind die erste und zweite Planetenstufe 4, 5 achsparallel zur Differentialstufe 6 angeordnet. Im Leistungsfluss zwischen dem zweiten Planetenträger 8b und der Differentialstufe 6 ist ein Festrad 17 an einer mit dem zweiten Planetenträger 8b verbundenen Abtriebswelle 20 angeordnet, wobei das Festrad 17 mit einer Verzahnung 18 an einem Differentialgehäuse 19 im Zahneingriff steht.According to 2 the electric machine 1 is arranged axially parallel to the two output shafts 15a, 15b of the transmission device 3. The drive shaft 2 is thus designed parallel to the two output shafts 15a, 15b, with the two output shafts 15a, 15b being arranged on a common axis. Furthermore, the first and second planetary stages 4, 5 are arranged axially parallel to the differential stage 6. In the power flow between the second planet carrier 8b and the differential stage 6, a fixed gear 17 is arranged on an output shaft 20 connected to the second planet carrier 8b, with the fixed gear 17 meshing with a toothing 18 on a differential housing 19.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
elektrische Maschineelectric machine
22
Antriebswelledrive shaft
33
GetriebevorrichtungGearbox device
44
erste Planetenstufefirst planetary stage
55
zweite Planetenstufesecond planetary stage
66
DifferentialstufeDifferential stage
7a, 7b7a, 7b
PlanetenradPlanetary gear
8a, 8b8a, 8b
PlanetenträgerPlanet carrier
9a, 9b9a, 9b
SonnenradSun gear
10a, 10b10a, 10b
HohlradRing gear
1111
DoppelkupplungsvorrichtungDual clutch device
12a, 12b12a, 12b
Kupplungcoupling
1313
Statorstator
1414
Rotorrotor
15a, 15b15a, 15b
AbtriebswelleOutput shaft
1616
GehäuseHousing
1717
FestradFixed gear
1818
VerzahnungGearing
1919
DifferentialgehäuseDifferential housing
2020
AbtriebswelleOutput shaft

Claims (10)

Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektrische Maschine (1), die über eine Antriebswelle (2) mit einer Getriebevorrichtung (3) wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung (3) mindestens eine erste und zweite Planetenstufe (4, 5) sowie eine Differentialstufe (6) aufweist, wobei die erste Planetenstufe (4) einen ersten Planetensatz mit mehreren Planetenrädern (7a) aufweist, wobei die Planetenräder (7a) des ersten Planetensatzes drehbar an einem ersten Planetenträger (8a) angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad (9a) sowie mit einem ersten Hohlrad (10a) im Zahneingriff stehen, wobei die zweite Planetenstufe (5) einen zweiten Planetensatz mit mehreren Planetenrädern (7b) aufweist, wobei die Planetenräder (7b) des zweiten Planetensatzes drehbar an einem zweiten Planetenträger (8b) angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad (9b) sowie mit einem zweiten Hohlrad (10b) im Zahneingriff stehen, wobei die Antriebswelle (2) drehfest mit dem ersten Sonnenrad (9a) verbunden ist, wobei das erste Hohlrad (10a) und das zweite Sonnenrad (9b) stationär an einem Gehäuse (16) festgelegt sind, wobei zwischen der ersten und zweiten Planetenstufe (4, 5) eine Doppelkupplungsvorrichtung (11) mit einer ersten und zweiten lastschaltbaren Kupplung (12a, 12b) angeordnet ist, wobei der erste Planetenträger (8a) über die erste Kupplung (12a) mit dem zweiten Hohlrad (1 0b) verbindbar ist, und wobei der erste Planetenträger (8a) über die zweite Kupplung (12b) mit dem zweiten Planetenträger (8b) und der Differentialstufe (6) verbindbar ist.Drive device for a motor vehicle, comprising an electric machine (1) which is operatively connected to a transmission device (3) via a drive shaft (2), the transmission device (3) having at least a first and second planetary stage (4, 5) and a differential stage (6), the first planetary stage (4) having a first planetary set with a plurality of planetary gears (7a), the planetary gears (7a) of the first planetary set being rotatably arranged on a first planet carrier (8a) and meshing with a first sun gear (9a) and with a first ring gear (10a), the second planetary stage (5) having a second planetary set with a plurality of planetary gears (7b), the planetary gears (7b) of the second planetary set being rotatably arranged on a second planet carrier (8b) and meshing with a second sun gear (9b) and with a second ring gear (10b), the drive shaft (2) being connected in a rotationally fixed manner to the first sun gear (9a), the first ring gear (10a) and the second sun gear (9b) are fixed in a stationary manner to a housing (16), wherein a double clutch device (11) with a first and a second power-shiftable clutch (12a, 12b) is arranged between the first and second planetary stages (4, 5), wherein the first planet carrier (8a) is connectable to the second ring gear (10b) via the first clutch (12a), and wherein the first planet carrier (8a) is connectable to the second planet carrier (8b) and the differential stage (6) via the second clutch (12b). Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnen beider Kupplungen (12a, 12b) eine Leistungsabschaltung realisiert.Drive device according to Claim 1 , characterized in that opening both clutches (12a, 12b) realizes a power shutdown. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schließen der ersten Kupplung (12a) und ein Öffnen der zweiten Kupplung (12b) eine erste Getriebeübersetzung realisiert, wobei ein Schließen der zweiten Kupplung (12b) und ein Öffnen der ersten Kupplung (12a) eine zweite Getriebeübersetzung realisiert.Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that closing the first clutch (12a) and opening the second clutch (12b) realizes a first gear ratio, wherein closing the second clutch (12b) and opening the first clutch (12a) realizes a second gear ratio. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Getriebeübersetzung ungleich der zweiten Getriebeübersetzung ist.Drive device according to Claim 3 , characterized in that the first gear ratio is not equal to the second gear ratio. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (1) einen Stator (13) und einen Rotor (14) aufweist, wobei der Rotor (14) drehfest mit der Antriebswelle (2) verbunden ist.Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical machine (1) has a stator (13) and a rotor (14), wherein the rotor (14) is connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft (2). Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Differentialstufe (6) als Stirnraddifferential ausgebildet ist, wobei die Differentialstufe (6) dazu vorgesehen ist, eine Antriebsleistung der elektrischen Maschine (1) auf eine erste und zweite Abtriebswelle (15a, 15b) zu verteilen.Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the differential stage (6) is designed as a spur gear differential, wherein the differential stage (6) is provided to distribute a drive power of the electric machine (1) to a first and second output shaft (15a, 15b). Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (1) koaxial zur Differentialstufe (6) angeordnet ist.Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the electric machine (1) is arranged coaxially to the differential stage (6). Antriebsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (2) als Hohlwelle ausgebildet ist und die erste Abtriebswelle (15a) durch die Antriebswelle (2) geführt ist.Drive device according to Claim 7 , characterized in that the drive shaft (2) is designed as a hollow shaft and the first output shaft (15a) is guided through the drive shaft (2). Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (1) achsparallel zur Differentialstufe (6) angeordnet ist.Drive device according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the electrical machine (1) is arranged axially parallel to the differential stage (6). Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Leistungsfluss zwischen dem zweiten Planetenträger (8b) und der Differentialstufe (6) ein Festrad (17) angeordnet ist, wobei das Festrad (17) mit einer Verzahnung (18) an einem Differentialgehäuse (19) im Zahneingriff steht.Drive device according to Claim 9 , characterized in that a fixed gear (17) is arranged in the power flow between the second planet carrier (8b) and the differential stage (6), wherein the fixed gear (17) is in tooth engagement with a toothing (18) on a differential housing (19).
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