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DE102011005615A1 - Driving device for driving driven vehicle axle, has two planetary gear sets comprising webs connected to wheel of driven vehicle axle, for providing output of drive device - Google Patents

Driving device for driving driven vehicle axle, has two planetary gear sets comprising webs connected to wheel of driven vehicle axle, for providing output of drive device Download PDF

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Publication number
DE102011005615A1
DE102011005615A1 DE201110005615 DE102011005615A DE102011005615A1 DE 102011005615 A1 DE102011005615 A1 DE 102011005615A1 DE 201110005615 DE201110005615 DE 201110005615 DE 102011005615 A DE102011005615 A DE 102011005615A DE 102011005615 A1 DE102011005615 A1 DE 102011005615A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
planetary gear
gear set
drive
driving
wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201110005615
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Rosemeier
Stephan Pollmeyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE201110005615 priority Critical patent/DE102011005615A1/en
Publication of DE102011005615A1 publication Critical patent/DE102011005615A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/16Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing
    • B60K17/165Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing provided between independent half axles
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

The device (1) has transmission (4) comprising two identical minus planetary gear sets (5,6) that are coaxially arranged with respect to each other. The sun gears (7,8) of the first and second planetary gears are fixedly connected together by shaft (9). The output (3) of electrical machine is engaged with output (2) of the drive motor by translation stage (10). The output of the drive device is provided via the web (17) of first planetary gear set and web (18) of second planetary gear set, which are connected to a wheel of the driven vehicle axle. An independent claim is included for method for driving drive wheels.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben einer angetriebenen Fahrzeugachse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a drive device for driving a driven vehicle axle according to the preamble of patent claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeugantriebsstränge bekannt, bei welchen eine als Brennkraftmaschine ausgeführte Antriebsmaschine und ein Schaltgetriebe in Fahrzeuglängsrichtung angeordnet sind und bei welchen die im Bereich der Antriebsmaschine angeordnete Fahrzeugachse angetrieben wird. Um eine radindividuelle Verteilung des Antriebsmomentes der Antriebsmaschine und eine Verschiebung von Drehmomenten zwischen den Antriebsrädern unabhängig vom Antriebsmoment d. h. um eine sogenannte Torque-Vectoring-Funktion darstellen zu können, sind zwischen den Antriebsrädern der angetriebenen Fahrzeugachse im Bereich der Differentialgetriebevorrichtung jeweils parallel zu den Leistungsflüssen eines herkömmlichen Differentials zwei über reibschlüssige Schaltelemente zuschaltbare Leistungspfade vorgesehen, die hierfür in Bezug auf eine Achsübersetzung jeweils mit einem entsprechenden Übersetzungsunterschied ausgeführt sind.Vehicle drive trains are known from the prior art in which an engine designed as an internal combustion engine and a gearbox are arranged in the vehicle longitudinal direction and in which arranged in the region of the drive machine vehicle axle is driven. To a wheel-individual distribution of the drive torque of the prime mover and a shift of torque between the drive wheels regardless of the drive torque d. H. In order to be able to display a so-called torque vectoring function, two power paths which can be engaged via frictional switching elements are provided between the drive wheels of the driven vehicle axle in the region of the differential gear device in each case parallel to the power flows of a conventional differential, which in each case have a corresponding one with respect to an axle ratio Translation difference are executed.

Aus der DE 10 2009 002 760 A1 der Anmelderin ist eine Differentialgetriebevorrichtung mit einer Differentialeinheit und mit wenigstens drei Ausgangswellen bekannt, wobei eine erste Ausgangswelle mit einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugantriebsstranges verbindbar ist, während die beiden weiteren Ausgangswellen mit jeweils einem Antriebsrad einer antreibbaren Fahrzeugachse eines Fahrzeugantriebsstranges in Wirkverbindung bringbar sind. Die erste in Einbaulage im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Ausgangswelle ist über die Differentialeinheit mit den weiteren Ausgangswellen gekoppelt und zusätzlich über zumindest zwei zuschaltbare Verzahnungen mit den beiden weiteren Ausgangswellen über zu der Verbindung im Bereich der Differentialeinheit parallele Leistungspfade in Wirkverbindung bringbar. Über die zumindest zwei zuschaltbaren Verzahnungen ist jeweils eine radindividuelle Verteilung eines von einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugantriebsstranges zur Verfügung gestellten Drehmomentes und die Verschiebung von Drehmomenten zwischen den Antriebsrädern unabhängig vom Antriebsmoment möglich.From the DE 10 2009 002 760 A1 the applicant is a differential gear device with a differential unit and with at least three output shafts known, wherein a first output shaft is connectable to a prime mover of a vehicle drive train, while the two other output shafts with one drive wheel of a drivable vehicle axle of a vehicle drive train are operatively engageable. The first in the installed position substantially in the vehicle longitudinal direction extending output shaft is coupled via the differential unit with the other output shafts and additionally engageable via at least two engageable gears with the two other output shafts via parallel to the compound in the differential unit power paths in operative connection. In each case a wheel-individual distribution of a torque provided by a drive machine of a vehicle drive train and the displacement of torques between the drive wheels independently of the drive torque are possible via the at least two shiftable toothings.

Zur Realisierung einer Torque-Vectoring-Funktion ist auch bekannt, die Momentenverteilung mittels Elektromotoren durchzuführen. Beispielsweise ist aus der DE 10 2008 002 381 A1 der Anmelderin bekannt, auf einer angetriebenen Fahrzeugachse zwei Elektromaschinen anzuordnen, wobei der Rotor der ersten Elektromaschine mit dem einen Antriebsrad und der Rotor der zweiten Elektromaschine mit dem anderen Antriebsrad der angetriebenen Fahrzeugachse, jeweils entweder fest oder über ein Zahnradgetriebe oder einen Ketten- oder Zahnriementrieb verbunden ist, wodurch ein Torque Vectoring Hybrid realisiert wird.To realize a torque vectoring function is also known to perform the torque distribution by means of electric motors. For example, is from the DE 10 2008 002 381 A1 the applicant known to arrange two electric machines on a driven vehicle axle, wherein the rotor of the first electric machine with the one drive wheel and the rotor of the second electric machine with the other drive wheel of the driven vehicle axle, each either fixed or connected via a gear transmission or a chain or toothed belt drive is, whereby a torque vectoring hybrid is realized.

Ferner ist aus dem Stand der Technik bekannt, elektrisch antreibbare Fahrzeuge mit einer oder mehreren angetriebenen Achsen über einen Elektromotor und ein nachgeschaltetes Differential anzutreiben.Furthermore, it is known from the prior art to drive electrically driven vehicles with one or more driven axles via an electric motor and a downstream differential.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben einer angetriebenen Fahrzeugachse anzugeben, durch die eine Torque-Vectoring-Funktion auf einfache Weise realisiert wird. Zudem soll die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung kompakt aufgebaut sein.The present invention has for its object to provide a drive device for driving a driven vehicle axle, through which a torque vectoring function is realized in a simple manner. In addition, the drive device according to the invention should be constructed compact.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.This object is solved by the features of patent claim 1. Further embodiments and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims.

Demnach wird eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben einer angetriebenen Fahrzeugachse vorgeschlagen, umfassend einen Antriebsmotor, eine elektrische Maschine und ein Getriebe, wobei das Getriebe zwei identisch aufgebaute Minus-Planetenradsätze aufweist, die koaxial zueinander angeordnet sind, wobei die Sonnenräder der Planetenradsätze mittels einer Welle drehfest miteinander verbunden sind.Accordingly, a drive device for driving a driven vehicle axle is proposed, comprising a drive motor, an electric machine and a transmission, wherein the transmission has two identically constructed minus planetary gear sets, which are arranged coaxially to each other, wherein the sun gears of the planetary gear sets rotatably connected to each other by means of a shaft are.

Gemäß der Erfindung ist ein Abtrieb des Antriebsmotors mittels einer Übersetzungsstufe mit der die beiden Sonnenräder miteinander verbindenden Welle verbunden, wobei die Hohlräder der Planetenradsätze zusätzlich zu einer durchgehenden Innenverzahnung zur Realisierung der Hohlradfunktion eine als Kronen- oder Kegelradverzahnung ausgeführte Außenverzahnung aufweisen, mit der ein Kegel- bzw. Kronenrad einer mit dem Abtrieb der elektrischen Maschine drehfest verbundenen Königswelle kämmt. Der Abtrieb der Antriebsvorrichtung erfolgt über die Stege der Planetenradsätze, die jeweils mit einem Rad der angetriebenen Fahrzeugachse verbunden sind.According to the invention, an output of the drive motor is connected by means of a translation stage with the shaft interconnecting the two sun gears, wherein the ring gears of the planetary gear sets have, in addition to a continuous internal toothing for realizing the ring gear function, an external toothing designed as crown or bevel gear toothing. or crown wheel of a rotatably connected to the output of the electric machine king shaft meshes. The output of the drive device via the webs of Planetenradsätze, which are each connected to a wheel of the driven vehicle axle.

Durch die erfindungsgemäße Anbindung der Hohlräder der Planetenradsätze an die als Vectoring-Maschine dienende elektrische Maschine dienen die Hohlräder als Momentenwaage. Die Hohlräder werden durch Aufbringen eines Momentes der elektrischen Maschine in entgegengesetzte Richtungen bewegt, wodurch eine Torque-Vectoring-Funktion realisiert wird, da das Abtriebsmoment des einen Planetenradsatzes reduziert und das Abtriebsmoment des anderen Planetenradsatzes erhöht wird; durch eine Drehrichtungsänderung der Königswelle wird die Torque-Vectoring-Funktion in die entgegengesetzte Richtung realisiert.As a result of the inventive connection of the ring gears of the planetary gear sets to the electric machine serving as a vectoring machine, the ring gears serve as torque scales. The ring gears are moved by applying a torque of the electric machine in opposite directions, whereby a torque vectoring function is realized, since the output torque of the one planetary gear set is reduced and the output torque of the other planetary gear set is increased; by a change of direction of the royal wave is the Torque vectoring function realized in the opposite direction.

Vorzugsweise ist der Antriebsmotor als hochdrehende elektrische Maschine ausgeführt, wobei die zwischen dem Antriebsmotor und den Sonnenrädern der Planetenradsätze geschaltete Übersetzungsstufe mit hoher Übersetzung ausgeführt ist, wodurch die Abmessungen sowie das Gewicht des Antriebsmotors gering gehalten werden können, da die Kombination eines niedrigen Antriebsmomentes mit einer hohen Drehzahlausnutzung in Verbindung mit der hochübersetzenden Zahnradstufe in einem hohes Leistungs-/Gewichtsverhältnis (kW/kg) resultiert. Die Planetenradsätze können ebenfalls eine hohe Übersetzung aufweisen.Preferably, the drive motor is designed as a high-revving electric machine, wherein the switched between the drive motor and the sun gears of the planetary gear ratios is executed with high gear, whereby the dimensions and the weight of the drive motor can be kept low because the combination of a low drive torque with a high Speed utilization in conjunction with the high-ratio gear stage in a high power / weight ratio (kW / kg) results. The planetary gear sets can also have a high gear ratio.

Im Rahmen weiterer Ausführungsformen der Erfindung kann zwischen der elektrischen Maschine und den Hohlrädern der Planetenradsätze und/oder zwischen dem Abtrieb des Antriebsmotors und der Welle, die das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes miteinander verbindet, mindestens eine weitere Übersetzungsstufe vorgesehen sein, die als Stirnradstufe oder als Planetenradsatz ausgeführt sein kann. Die mindestens eine weitere Übersetzungsstufe kann in vorteilhafter Weise in das Gehäuse der Antriebsvorrichtung integriert sein.In the context of further embodiments of the invention may be provided between the electric machine and the ring gears of the planetary gear sets and / or between the output of the drive motor and the shaft which connects the sun gear of the first planetary gear with the sun gear of the second planetary gear, at least one further translation stage which can be designed as a spur gear or as a planetary gear. The at least one further ratio stage can be integrated in an advantageous manner in the housing of the drive device.

Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben einer angetriebenen Fahrzeugachse zur Verfügung gestellt, welche axial sehr kompakt aufgebaut ist, einen guten Wirkungsgrad und integrierte Übersetzungsstufen für dem Antriebsmotor und die elektrische Maschine aufweist. Ferner wird die Realisierung einer Torque-Vectoring-Funktion bzw. einer radindividuellen Verteilung des vom Antriebsmotor aufgebrachten Antriebsmomentes auf einfache und kostengünstige Weise ermöglicht.Due to the conception according to the invention, a drive device for driving a driven vehicle axle is made available, which has a very compact axial design, good efficiency and integrated gear ratios for the drive motor and the electric machine. Furthermore, the realization of a torque vectoring function or a wheel-individual distribution of the drive torque applied by the drive motor is made possible in a simple and cost-effective manner.

Auch wird die Aufgabe durch ein Verfahren nach Anspruch 6 gelöst. Dabei treibt eine oder mehrere Antriebsmaschinen, wie ein Verbrennungsmotor, zumindest ein Hohlrad an, wobei in dem Hohlrad zumindest zwei Planetenradsätze kämmen.The object is also achieved by a method according to claim 6. In this case, one or more drive machines, such as an internal combustion engine, drives at least one ring gear, with at least two planetary gear sets meshing in the ring gear.

Es ist auch möglich mehrere Hohlräder miteinander funktional zu verbinden und in jedem Hohlrad einen Planetenradsatz kämmen zu lassen. Jeder der zumindest zwei Planetenradsätze ist mit einem Planetenradhalter verbunden. Der Planetenradhalter kann dabei als Bauteil ausgebildet sein, dass die Achsen der Planetenräder drehend gelagert und die Relativposition der Achsen zueinander konstant hält.It is also possible to connect a plurality of ring gears with each other functionally and to mesh a planetary gear set in each ring gear. Each of the at least two planetary gear sets is connected to a Planetenradhalter. The Planetenradhalter can be formed as a component that rotatably supports the axes of the planetary gears and keeps the relative position of the axes to each other constant.

Die Planetenräder kämmen weiter in einem Sonnenrad, wobei jedem Planetenradsatz ein Sonnenrad zugeordnet sein kann, oder Planetenräder beider Planetenradsätze in ein Sonnenrad kämmen. Im Falle mehrerer Sonnenräder können die Sonnenräder untereinander starr verbunden sein.The planet gears mesh further in a sun gear, wherein each planetary gear set may be associated with a sun gear, or mesh planet gears of both planetary gear sets in a sun gear. In the case of multiple sun gears, the sun gears can be rigidly interconnected.

Die Sonnenräder oder das eine Sonnenrad sind dabei durch eine elektrische Maschine angetrieben. Die Planetenträger sind jeweils mit einem Antriebsrad drehfest verbunden.The sun gears or a sun gear are driven by an electric machine. The planet carrier are each rotatably connected to a drive wheel.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figur, welche eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung darstellt, beispielhaft näher erläutert.The invention will be explained in more detail below by way of example with reference to the attached FIGURE, which shows a schematic view of an embodiment of a drive device according to the invention.

Bezugnehmend auf die beigefügte Figur umfasst eine Antriebsvorrichtung 1 zum Antreiben einer angetriebenen Fahrzeugachse einen Antriebsmotor, dessen Abtrieb mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet ist, eine elektrische Maschine, deren Abtrieb mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet ist, und ein Getriebe 4.Referring to the attached figure, a drive device comprises 1 for driving a driven vehicle axle, a drive motor whose output is denoted by the reference numeral 2 is designated, an electric machine whose output by the reference numeral 3 is designated, and a transmission 4 ,

Gemäß der Erfindung umfasst das Getriebe 4 zwei identisch aufgebaute Minus-Planetenradsätze 5, 6 auf, die koaxial zueinander angeordnet sind, wobei die Sonnenräder 7, 8 des ersten Planetenradsatzes 5 und des zweiten Planetenradsatzes 6 mittels einer Welle 9 drehfest miteinander verbunden sind.According to the invention, the transmission comprises 4 two identically constructed minus planetary gear sets 5 . 6 on, which are arranged coaxially with each other, with the sun gears 7 . 8th of the first planetary gear set 5 and the second planetary gear set 6 by means of a wave 9 rotatably connected to each other.

Ein Abtrieb 2 des vorzugsweise als weitere elektrische Maschine ausgeführten Antriebsmotors ist mittels einer Übersetzungsstufe 10 mit der Welle 9 verbunden, welche das Sonnenrad 7 des ersten Planetenradsatzes 5 mit dem Sonnenrad 8 des zweiten Planetenradsatzes 6 miteinander verbindet.An output 2 the preferably designed as a further electric machine drive motor is by means of a translation stage 10 with the wave 9 connected to the sun wheel 7 of the first planetary gear set 5 with the sun wheel 8th of the second planetary gear set 6 connects with each other.

Gemäß der Erfindung weisen das Hohlrad 11 des ersten Planetenradsatzes 5 und das Hohlrad 12 des zweiten Planetenradsatzes 6 zusätzlich zu einer durchgehenden Innenverzahnung zur Realisierung der Hohlradfunktion eine als Kronen- oder Kegelradverzahnung ausgeführte Außenverzahnung 13, 14 auf, mit der ein Kegel- bzw. Kronenrad 15 einer mit dem Abtrieb 3 der elektrischen Maschine drehfest verbundenen Königswelle 16 kämmt.According to the invention, the ring gear 11 of the first planetary gear set 5 and the ring gear 12 of the second planetary gear set 6 in addition to a continuous internal toothing for realizing the Hohlradfunktion designed as a crown or bevel gear teeth external teeth 13 . 14 on, with a cone or crown wheel 15 one with the downforce 3 the electric machine rotatably connected king shaft 16 combs.

Wie aus der Figur ersichtlich, erfolgt der Abtrieb der Antriebsvorrichtung 1 über den Steg 17 des ersten Planetenradsatzes 5 und den Steg 18 des zweiten Planetenradsatzes 6, die jeweils mit einem Rad der angetriebenen Fahrzeugachse verbunden sind. Bei dem gezeigten Beispiel sind die Hohlräder 11, 12 des ersten Planetenradsatzes 5 und des zweiten Planetenradsatzes 6 mittels Lager 19, 20 auf der Welle 9 gelagert, welche das Sonnenrad 7 des ersten Planetenradsatzes 5 mit dem das Sonnenrad 8 des zweiten Planetenradsatzes 6 miteinander verbindet. Mit den Bezugszeichen 21, 22 sind die Lager der Stegwellen bezeichnet, über die der Abtrieb der Planetenradsätze 5, 6 erfolgt.As can be seen from the figure, the output of the drive device takes place 1 over the jetty 17 of the first planetary gear set 5 and the jetty 18 of the second planetary gear set 6 , which are each connected to a wheel of the driven vehicle axle. In the example shown, the ring gears 11 . 12 of the first planetary gear set 5 and the second planetary gear set 6 by means of bearings 19 . 20 on the wave 9 stored, which is the sun wheel 7 of the first planetary gear set 5 with the sun gear 8th of the second planetary gear set 6 connects with each other. With the reference numerals 21 . 22 The bearings are called the web shafts, over which the output of the planetary gear sets 5 . 6 he follows.

Der Antriebsmotor ist als hochdrehende elektrische Maschine ausgeführt, wobei die zwischen dem Antriebsmotor und der Welle 9 geschaltete Übersetzungsstufe 10 mit hoher Übersetzung ausgeführt ist. Dies wird in der Figur durch den großen Durchmesser des abtriebsseitigen Zahnrades 23 und den kleinen Durchmesser des antriebsseitigen Zahnrades 24 veranschaulicht. The drive motor is designed as a high-speed electric machine, wherein the between the drive motor and the shaft 9 switched translation stage 10 executed with high translation. This is in the figure by the large diameter of the driven-side gear 23 and the small diameter of the drive-side gear 24 illustrated.

Wie bereits erläutert, resultiert die Kombination eines niedrigen Antriebsmomentes des als elektrische Maschine ausgeführten Antriebsmotors mit der hohen Drehzahlausnutzung in Verbindung mit der hochübersetzenden Übersetzungsstufe 10 zwischen dem Antriebsmotor und der Welle 9 in einem hohes Leistungs-/Gewichtsverhältnis (kW/kg) resultiert; der Antriebsmotor kann klein dimensioniert ausgeführt werden. Um das Leistungs-/Gewichtsverhältnis zu erhöhen können auch die Planetenradsätze 5, 6 eine hohe Übersetzung aufweisen.As already explained, the combination of a low drive torque of the drive motor designed as an electric machine with the high speed utilization results in conjunction with the high-ratio gear ratio 10 between the drive motor and the shaft 9 results in a high power / weight ratio (kW / kg); the drive motor can be made small sized. To increase the power / weight ratio can also planetary gear sets 5 . 6 have a high translation.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung zur Realisierung der Torque-Vectoring-Funktion ist wie folgt:
Durch die erfindungsgemäße Anbindung des Hohlrades 11 des ersten Planetenradsatzes 5 und des Hohlrades 12 des zweiten Planetenradsatzes 6 an die als Vectoring-Maschine dienende elektrische Maschine dienen die Hohlräder 11, 12 als Momentenwaage. Ein Aufbringen eines Momentes durch die elektrische Maschine resultiert in einer Drehbewegung der Hohlräder 11, 12 jeweils in entgegengesetzte Richtungen. Dadurch wird das am Steg zur Verfügung stehende Abtriebsmoment des einen Planetenradsatzes reduziert und gleichzeitig das Abtriebsmoment des anderen Planetenradsatzes erhöht, so dass eine Torque-Vectoring-Funktion realisiert wird.
The mode of operation of the drive device according to the invention for realizing the torque vectoring function is as follows:
By the inventive connection of the ring gear 11 of the first planetary gear set 5 and the ring gear 12 of the second planetary gear set 6 to the serving as Vectoring machine electric machine serve the ring gears 11 . 12 as a moment scale. Applying a moment by the electric machine results in a rotational movement of the ring gears 11 . 12 each in opposite directions. As a result, the output torque of the one planetary gear set available at the web is reduced, and at the same time the output torque of the other planetary gear set is increased, so that a torque vectoring function is realized.

Eine Drehrichtungsänderung der mit dem Rotor der elektrischen Maschine verbundenen Königswelle 16 führt zu einer Verschiebung des Drehmomentes in die entgegengesetzte Richtung. Bei stehender elektrischer Maschine wird das vom Antriebsmotor aufgebrachte Moment auf beide Achsen gleich verteilt. In vorteilhafter Weise entstehen bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung keine Verluste bei Geradeausfahrt und nicht aktivierter Torque-Vectoring-Funktion, da die elektrische Maschine steht.A change of direction of the shaft connected to the rotor of the electric machine 16 leads to a shift of the torque in the opposite direction. When the electric machine is stationary, the torque applied by the drive motor is distributed equally on both axes. Advantageously, in the drive device according to the invention no losses occur when driving straight ahead and not activated torque vectoring function, since the electric machine is.

Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung kann zwischen dem Rotor der elektrischen Maschine und den Hohlrädern der Planetenradsätze eine zusätzliche Übersetzungsstufe in Form einer Stirnradstufe oder eines weiteren Planetenradsatzes angeordnet sein. Dadurch kann die elektrische Maschine, die als hochdrehende elektrische Maschine ausgeführt sein kann, sehr klein dimensioniert werden, was in einer Gewichtsreduzierung resultiert und den Einbau bei geringem zur Verfügung stehenden Bauraum ermöglicht.As part of a development of the invention may be arranged between the rotor of the electric machine and the ring gears of the planetary gear sets an additional translation stage in the form of a spur gear or another planetary gear. As a result, the electrical machine, which can be designed as a high-speed electrical machine, are dimensioned very small, which results in a reduction in weight and allows installation with little space available.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Antriebsvorrichtungdriving device
22
Abtrieb des AntriebsmotorsOutput of the drive motor
33
Abtrieb der elektrischen MaschineOutput of the electric machine
44
Getriebetransmission
55
erster Planetenradsatzfirst planetary gear set
66
zweiter Planetenradsatzsecond planetary gear set
77
Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes 5 Sun gear of the first planetary gear set 5
88th
Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes 6 Sun gear of the second planetary gear set 6
99
Wellewave
1010
Übersetzungsstufetranslation stage
1111
Hohlrad des ersten Planetenradsatzes 5 Ring gear of the first planetary gear set 5
1212
Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes 6 Ring gear of the second planetary gear set 6
1313
Außenverzahnung des Hohlrades 11 External toothing of the ring gear 11
1414
Außenverzahnung des Hohlrades 12 External toothing of the ring gear 12
1515
Kegel- oder KronenradCone or crown wheel
1616
KönigswelleBevel
1717
Steg des ersten Planetenradsatzes 5 Bridge of the first planetary gear set 5
1818
Steg des zweiten Planetenradsatzes 6 Bridge of the second planetary gear set 6
1919
Lagercamp
2020
Lagercamp
2121
Lagercamp
2222
Lagercamp
2323
abtriebsseitiges Zahnrad der Übersetzungsstufe 10 output-side gear of the translation stage 10
2424
antriebsseitiges Zahnrad der Übersetzungsstufe 10 Drive-side gear of the translation stage 10

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009002760 A1 [0003] DE 102009002760 A1 [0003]
  • DE 102008002381 A1 [0004] DE 102008002381 A1 [0004]

Claims (6)

Antriebsvorrichtung (1) zum Antreiben einer angetriebenen Fahrzeugachse, umfassend einen Antriebsmotor, eine elektrische Maschine und ein Getriebe (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (4) zwei identisch aufgebaute Minus-Planetenradsätze (5, 6) aufweist, die koaxial zueinander angeordnet sind, wobei die Sonnenräder (7, 8) des ersten Planetenradsatzes (5) und des zweiten Planetenradsatzes (6) mittels einer Welle (9) drehfest miteinander verbunden sind, wobei das Hohlrad (11) des ersten Planetenradsatzes (5) und das Hohlrad (12) des zweiten Planetenradsatzes (6) zusätzlich zu einer durchgehenden Innenverzahnung zur Realisierung der Hohlradfunktion eine als Kronen- oder Kegelradverzahnung ausgeführte Außenverzahnung (13, 14) aufweisen, mit der ein Kegel- bzw. Kronenrad (15) einer mit dem Abtrieb (3) der elektrischen Maschine drehfest verbundenen Königswelle (16) kämmt, wobei ein Abtrieb (2) des Antriebsmotors mittels einer Übersetzungsstufe (10) mit der Welle (9) verbunden ist, die das Sonnenrad (7) des ersten Planetenradsatzes (5) mit dem Sonnenrad (8) des zweiten Planetenradsatzes (6) miteinander verbindet und wobei der Abtrieb der Antriebsvorrichtung (1) über den Steg (17) des ersten Planetenradsatzes (5) und den Steg (18) des zweiten Planetenradsatzes (6) erfolgt, die jeweils mit einem Rad der angetriebenen Fahrzeugachse verbunden sind.Drive device ( 1 ) for driving a driven vehicle axle, comprising a drive motor, an electric machine and a transmission ( 4 ), characterized in that the transmission ( 4 ) two identically constructed minus planetary gear sets ( 5 . 6 ), which are arranged coaxially with each other, wherein the sun gears ( 7 . 8th ) of the first planetary gear set ( 5 ) and the second planetary gear set ( 6 ) by means of a shaft ( 9 ) are rotatably connected to each other, wherein the ring gear ( 11 ) of the first planetary gear set ( 5 ) and the ring gear ( 12 ) of the second planetary gear set ( 6 ) in addition to a continuous internal toothing for the realization of the Hohlradfunktion designed as a crown or bevel gear teeth external teeth ( 13 . 14 ), with which a bevel or crown wheel ( 15 ) one with the output ( 3 ) of the electric machine rotatably connected king shaft ( 16 ) meshes with an output ( 2 ) of the drive motor by means of a translation stage ( 10 ) with the wave ( 9 ) connected to the sun gear ( 7 ) of the first planetary gear set ( 5 ) with the sun wheel ( 8th ) of the second planetary gear set ( 6 ) and wherein the output of the drive device ( 1 ) over the jetty ( 17 ) of the first planetary gear set ( 5 ) and the jetty ( 18 ) of the second planetary gear set ( 6 ), which are each connected to a wheel of the driven vehicle axle. Antriebsvorrichtung (1) zum Antreiben einer angetriebenen Fahrzeugachse, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor als hochdrehende elektrische Maschine ausgeführt ist, wobei die zwischen dem Antriebsmotor und der Welle (9), die das Sonnenrad (7) des ersten Planetenradsatzes (5) mit dem Sonnenrad (8) des zweiten Planetenradsatzes (6) miteinander verbindet geschaltete Übersetzungsstufe (10) mit hoher Übersetzung ausgeführt ist.Drive device ( 1 ) for driving a driven vehicle axle, according to claim 1, characterized in that the drive motor is designed as a high-revving electric machine, wherein the between the drive motor and the shaft ( 9 ), the sun wheel ( 7 ) of the first planetary gear set ( 5 ) with the sun wheel ( 8th ) of the second planetary gear set ( 6 ) interconnected switched translation stage ( 10 ) is executed with high translation. Antriebsvorrichtung (1) zum Antreiben einer angetriebenen Fahrzeugachse, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der elektrischen Maschine und den Hohlrädern (11, 12) der Planetenradsätze (5, 6) und/oder zwischen dem Abtrieb (2) des Antriebsmotors und der Welle (9), die das Sonnenrad (7) des ersten Planetenradsatzes (5) mit dem Sonnenrad (8) des zweiten Planetenradsatzes (6) miteinander verbindet, mindestens eine weitere Übersetzungsstufe vorgesehen ist, die als Stirnradstufe oder als Planetenradsatz ausgeführt ist.Drive device ( 1 ) for driving a driven vehicle axle, according to claim 1 or 2, characterized in that between the electric machine and the ring gears ( 11 . 12 ) of the planetary gear sets ( 5 . 6 ) and / or between the output ( 2 ) of the drive motor and the shaft ( 9 ), the sun wheel ( 7 ) of the first planetary gear set ( 5 ) with the sun wheel ( 8th ) of the second planetary gear set ( 6 ), at least one further translation stage is provided, which is designed as a spur gear or as a planetary gear. Antriebsvorrichtung (1) zum Antreiben zumindest zweier Antriebsräder, nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräder (11, 12) des ersten Planetenradsatzes (5) und des zweiten Planetenradsatzes (6) mittels Lager (19, 20) auf der Welle (9) gelagert sind, welche das Sonnenrad (7) des ersten Planetenradsatzes (5) mit dem das Sonnenrad (8) des zweiten Planetenradsatzes (6) miteinander verbindet.Drive device ( 1 ) for driving at least two drive wheels, according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the ring gears ( 11 . 12 ) of the first planetary gear set ( 5 ) and the second planetary gear set ( 6 ) by means of bearings ( 19 . 20 ) on the shaft ( 9 ) are stored, which the sun gear ( 7 ) of the first planetary gear set ( 5 ) with which the sun wheel ( 8th ) of the second planetary gear set ( 6 ) connects to each other. Antriebsvorrichtung (1) zum Antreiben zumindest zweier Antriebsräder, nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufbringen eines Momentes durch die über die Außenverzahnung (13, 14) mit den Hohlrädern des ersten Planetenradsatzes (5) und des zweiten Planetenradsatzes (6) verbundene elektrische Maschine in einer Drehbewegung der Hohlräder (11, 12) jeweils in entgegengesetzte Richtungen resultiert, wodurch das am Steg zur Verfügung stehende Abtriebsmoment des einen Planetenradsatzes reduziert und gleichzeitig das Abtriebsmoment des anderen Planetenradsatzes erhöht wird, so dass eine Torque-Vectoring-Funktion realisiert wird.Drive device ( 1 ) for driving at least two drive wheels, according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that an application of a moment by the over the external toothing ( 13 . 14 ) with the ring gears of the first planetary gear set ( 5 ) and the second planetary gear set ( 6 ) connected electric machine in a rotational movement of the ring gears ( 11 . 12 ) results in opposite directions, whereby the output torque available at the web of the one planetary gear set is reduced and at the same time the output torque of the other planetary gear set is increased, so that a torque vectoring function is realized. Verfahren zum Antreiben zumindest zweier Antriebsräder, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsmotor zumindest ein Hohlrad (11, 12) antreibt, indem zumindest zwei Planetenradsätze (5, 6) kämmen, wobei jeder Planetenradsatz (5, 6) mit einem Planetenradsatz in einem Sonnenrad kämmt, wobei die beiden Sonnenräder untereinander verbunden sind und durch eine elektrische Maschine angetrieben sind und jeder Planetenträger mit einem Antriebsrad drehfest verbunden ist.Method for driving at least two drive wheels, characterized in that a drive motor at least one ring gear ( 11 . 12 ) by at least two planetary gear sets ( 5 . 6 ), each planetary gear set ( 5 . 6 ) meshes with a planetary gear in a sun gear, wherein the two sun gears are interconnected and are driven by an electric machine and each planet carrier is rotatably connected to a drive wheel.
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