DE-102024003616-A1 - Elektrischer Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischer Antriebsstrang (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (18), mit einer ersten elektrischen Maschine (20), welche einen um eine erste Maschinendrehachse (M1) relativ zu dem Gehäuse (18) drehbaren ersten Rotor (24) aufweist, mit einer zweiten elektrischen Maschine (26), welche einen um eine zweite Maschinendrehachse (M2) relativ zu dem Gehäuse (18) drehbaren zweiten Rotor (30) aufweist, mit einer ersten Planetenübersetzung (32), welche ein drehfest mit dem ersten Rotor (24) verbundenes erstes Sonnenrad (34), einen ersten Planetenträger (36) und ein erstes Hohlrad (28) aufweist, und mit einer zweiten Planetenübersetzung (42), welche ein drehfest mit dem zweiten Rotor (30) verbundenes zweites Sonnenrad (44), einen zweiten Planetenträger (46) und ein zweites Hohlrad (48) aufweist.

Inventors

• Krutin Raiani

Assignees

• Mercedes-Benz Group AG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241104

Claims (12)

1. Elektrischer Antriebsstrang (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (18), mit einer ersten elektrischen Maschine (20), welche einen um eine erste Maschinendrehachse (M1) relativ zu dem Gehäuse (18) drehbaren ersten Rotor (24) aufweist, mit einer zweiten elektrischen Maschine (26), welche einen um eine zweite Maschinendrehachse (M2) relativ zu dem Gehäuse (18) drehbaren zweiten Rotor (30) aufweist, mit einer ersten Planetenübersetzung (32), welche ein drehfest mit dem ersten Rotor (24) verbundenes oder verbindbares erstes Sonnenrad (34), einen ersten Planetenträger (36) und ein erstes Hohlrad (28) aufweist, und mit einer zweiten Planetenübersetzung (42), welche ein drehfest mit dem zweiten Rotor (30) verbundenes oder verbindbares zweites Sonnenrad (44), einen zweiten Planetenträger (46) und ein zweites Hohlrad (48) aufweist, gekennzeichnet durch : - eine zumindest eine drehbare Welle (54;56;58;60) aufweisende Stirnradvorrichtung (52), mittels welcher das erste Hohlrad (38) drehmomentübertragend mit dem zweiten Hohlrad (48) gekoppelt ist; und - eine erste Kupplung (K1), welche dazu ausgebildet ist, den zweiten Rotor (30) drehfest mit dem Gehäuse (18) zu verbinden.
2. Elektrischer Antriebsstrang (10) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Bremskupplung (B, B'), welche dazu ausgebildet ist, die drehbare Welle (54;56;58;60) der Stirnradvorrichtung (52) drehfest mit dem Gehäuse (18) zu verbinden.
3. Elektrischer Antriebsstrang (10) nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass der erste Rotor (24) und der zweite Rotor (30) koaxial zu der ersten Maschinendrehachse (M1) angeordnet sind.
4. Elektrischer Antriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Stirnradvorrichtung (52) ein drehfest mit dem ersten Hohlrad (38) verbundenes erstes Stirnrad (S1), ein drehfest mit dem zweiten Hohlrad (48) verbundenes drittes Stirnrad (S3) sowie ein zweites Stirnrad (S2) aufweist, welches kämmend mit dem ersten Stirnrad (S1) angeordnet und drehmomentübertragend mit dem dritten Stirnrad (S3) gekoppelt ist.
5. Elektrischer Antriebsstrang (10) nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , dass ein zweiter Lagerbolzen (L2) des zweiten Stirnrades (S2) gehäusefest, parallel und achsversetzt zu der ersten Maschinendrehachse (M1) angeordnet ist.
6. Elektrischer Antriebsstrang (10) nach Anspruch 4 oder 5 , gekennzeichnet durch ein viertes Stirnrad (S4), das kämmend mit dem dritten Stirnrad (S3) angeordnet und drehmomentübertragend mit dem zweiten Stirnrad (S2) gekoppelt ist.
7. Elektrischer Antriebsstrang (10) nach den Ansprüchen 5 und 6 , dadurch gekennzeichnet , dass ein vierter Lagerbolzen (L4) des vierten Stirnrades (S4) gehäusefest, parallel und achsversetzt zu dem zweiten Lagerbolzen (L2) angeordnet ist.
8. Elektrischer Antriebsstrang (10) nach Anspruch 6 oder 7 , dadurch gekennzeichnet , dass das zweite Stirnrad (S2) kämmend mit dem vierten Stirnrad (S4) angeordnet ist.
9. Elektrischer Antriebsstrang (10) nach Anspruch 6 oder 7 , gekennzeichnet durch : - ein drehfest mit dem zweiten Stirnrad (S2) verbundenes fünftes Stirnrad (S5); und - ein drehfest mit dem vierten Stirnrad (S4) verbundenes sechstes Stirnrad (S6), welches kämmend mit dem fünften Stirnrad (S5) angeordnet ist.
10. Elektrischer Antriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass hinsichtlich einer axialen Richtung der ersten Maschinendrehachse (M1) der zweite Rotor (30), die zweite Planetenübersetzung (42), die erste Planetenübersetzung (32) und der erste Rotor (24) in folgender Reihenfolge nacheinander angeordnet sind: der zweite Rotor (30) - die zweite Planetenübersetzung (42) - die erste Planetenübersetzung (32) - der erste Rotor (24).
11. Elektrischer Antriebsstrang (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , dadurch gekennzeichnet , dass hinsichtlich einer axialen Richtung der ersten Maschinendrehachse (M1) die zweite Planetenübersetzung (42), der zweite Rotor (30), der erste Rotor (24) und die erste Planetenübersetzung (32) in folgender Reihenfolge nacheinander angeordnet sind: die zweite Planetenübersetzung (42) - der zweite Rotor (30) - der erste Rotor (24) - die erste Planetenübersetzung (32).
12. Kraftfahrzeug, mit einem elektrischen Antriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff vom Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem solchen elektrischen Antriebsstrang. Der DE 10 2022 209 065 A1 ist eine Antriebsvorrichtung für eine elektrisch angetriebene Achse eines Kraftfahrzeugs als bekannt zu entnehmen, mit einer ersten Elektromaschine, mit einer ersten Rotorwelle und einem ersten Stator. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrischen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen elektrischen Antriebsstrang zu schaffen, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb des elektrischen Antriebsstrangs realisierbar ist. Diese Aufgabe wird durch einen elektrischen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen eingegeben. Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen elektrischen Antriebsstrang für ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand den elektrischen Antriebsstrang aufweist und mittels des elektrischen Antriebsstrangs, insbesondere rein, elektrisch antreibbar ist. Der elektrische Antriebsstrang ist somit ein auch als elektrisches Antriebssystem oder elektrische Antriebsvorrichtung bezeichnete elektrische Antriebseinrichtung, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch antreibbar ist. Der elektrische Antriebsstrang weist ein Gehäuse sowie eine erste elektrische Maschine auf, welche einen ersten Rotor aufweist. Der erste Rotor ist um eine erste Maschinendrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar. Beispielsweise weist die erste elektrische Maschine einen ersten Stator auf, mittels welchem beispielsweise der erste Rotor antreibbar und dadurch um die erste Maschinendrehachse relativ zu dem ersten Stator und relativ zu dem Gehäuse drehbar ist. Beispielsweise kann die erste elektrische Maschine über ihren ersten Rotor erste Antriebsdrehmomente zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Der elektrische Antriebsstrang weist eine zweite elektrische Maschine auf, welche einen zweiten Rotor aufweist. Der zweite Rotor ist um eine zweite Maschinendrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar. Beispielsweise weist die zweite elektrische Maschine einen zweiten Stator auf, mittels welchem beispielsweise der zweite Rotor antreibbar und dadurch um die zweite Maschinendrehachse relativ zu dem zweiten Stator und relativ zu dem Gehäuse drehbar ist. Beispielsweise kann die zweite elektrische Maschine über ihren zweiten Rotor zweite Antriebsdrehmomente zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Das Kraftfahrzeug weist beispielsweise wenigstens oder genau zwei einfach auch als Achsen bezeichnete Fahrzeugachsen auf, nämlich eine erste Fahrzeugachse und eine zweite Fahrzeugachse. Die Fahrzeugachsen sind beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung des Kraftfahrzeugs hintereinander und somit aufeinanderfolgend angeordnet. Die jeweilige Fahrzeugachse weist beispielsweise wenigstens oder genau zwei Fahrzeugräder auf. Die jeweiligen Fahrzeugräder der jeweiligen Fahrzeugachse sind auf in Fahrzeugquerrichtung des Kraftfahrzeugs einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Fahrzeugräder des Kraftfahrzeugs sind Bodenkontaktelemente, über welche das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung des Kraftfahrzeugs nach unten hin an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Wird das Kraftfahrzeug entlang des Bodens gefahren, während das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung des Kraftfahrzeugs nach unten hin über die Bodenkontaktelemente an dem Boden abgestützt ist, so rollen die Bodenkontaktelemente, insbesondere direkt, an dem Boden ab. Beispielsweise können mittels des elektrischen Antriebsstrangs die Fahrzeugräder, insbesondere genau, einer der Fahrzeugachsen angetrieben werden. Die mittels des elektrischen Antriebsstrangs antreibbaren Fahrzeugräder werden auch als Antriebsräder bezeichnet und sind ganz vorzugsweise die Fahrzeugräder derselben Fahrzeugachse. Wenn im Folgenden die Rede von den Fahrzeugrädern ist, so sind darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die Antriebsräder zu verstehen. Eines der Antriebsräder wird auch als erstes Antriebsrad oder erstes Fahrzeugrad bezeichnet, und das andere der Antriebsräder wird auch als zweites Fahrzeugrad oder zweites Antriebsrad bezeichnet. Beispielsweise können der erste Rotor und somit die erste elektrische Maschine das erste Fahrzeugrad insbesondere unter Umgehung der zweiten elektrischen Maschine und unter Umgehung des zweiten Fahrzeugrads antreiben. Beispielsweise kann der zweite Rotor und somit die zweite elektrische