Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung mindestens eine erste und zweite Planetenradstufe sowie eine Differentialstufe aufweist, wobei die erste Planetenradstufe einen ersten Planetenrad satz mit mehreren Planetenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des ersten Pla netenradsatzes drehbar an einem ersten Planetenradträger angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad sowie mit einem ersten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wo bei die zweite Planetenradstufe einen zweiten Planetenradsatz mit mehreren Plane tenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes drehbar an einem zweiten Planetenradträger angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnen rad sowie mit einem zweiten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei die erste und die zweite Planetenradstufe mit einer Doppelkupplungsvorrichtung mit einer ersten und einer zweiten lastschaltbaren Kupplung wirkverbunden sind.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Antriebsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge be kannt. Beispielsweise zeigt DE 10 2011 088 668 A1 eine Antriebsvorrichtung mit we nigstens einer elektrischen Antriebsmaschine, mit wenigstens einem ersten Planeten trieb mit einer Schaltkupplung und mit einem Differenzial hervor. Eine Rotorwelle der Antriebsmaschine ist mit einer ersten Anschlusswelle des aus wenigstens drei An schlusswellen gebildeten Planetentriebs drehfest gekoppelt. Eine zweite Anschluss welle des ersten Planetentriebs ist mittels einer Schaltmuffe der Schaltkupplung ge gen ein Bauteil der Antriebsvorrichtung rotationsfest festlegbar. Eine dritte Anschluss welle des ersten Planetentriebs ist mit einer Summenwelle des Differenzials wirkver bunden. Die Schaltmuffe ist in formschlüssigen Eingriff entweder mit der zweiten An schlusswelle des ersten Planetentriebs oder in eine drehmomentenübertragende Wirkverbindung mit der Summenwelle des Differenzials verschiebbar. Des Weiteren zeigt auch die DE 10 2013 225 519 A1 ein Planetengetriebe, insbeson dere für ein Kraftfahrzeug, mit einer ein Sonnenrad bildenden Eingangswelle, mit ei nem Planetenradträger, der einen ersten Satz von Planetenrädern und einen zweiten Satz von Planetenrädern trägt, mit einem ersten Hohlrad, das dem ersten Satz von Planetenrädern zugeordnet ist, mit einem zweiten Hohlrad, das dem zweiten Satz von Planetenrädern zugeordnet ist, mit einem ersten Feststellmittel, mittels dessen das erste Hohlrad feststellbar ist, und mit einem zweiten Feststellmittel, mittels dessen das zweite Hohlrad feststellbar ist.

Ein weiteres Beispiel einer Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge ist in der DE 10 2013 220 068 A1 offenbart. Insbesondere ist darin eine Getriebevorrichtung mit einem CVT-Getriebe und mit einem Differenzial gezeigt, wobei das CVT-Getriebe eine CVT- Getriebestufe mit variabler Übersetzung zwischen einer Leistungseingangswelle und einer Leistungsausgangswelle aufweist und wobei die Leistungsausgangswelle und eine Eingangswelle des Differenzials miteinander gekoppelt sind und das Differenzial mit wenigstens eine ersten Abtriebswelle und einer zweiten Abtriebswelle versehen ist.

Der Stand der Technik hat jedoch den Nachteil, dass aufgrund einer komplexen Ge triebestruktur eine große Anzahl an unterschiedlichen Bauteilen und Komponenten verbaut werden und daher die Fertigungskosten steigen und die Montage erschwert wird.

Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug weiterentwickelt werden, wobei der Fokus auf einer möglichst einfa chen Getriebestruktur mit vielen Gleichteilen und passender Übersetzungsaufteilung bzw. Spreizung liegt.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der zweite Planetenradträger über die erste Kupplung an einem Gehäuse ortsfest (stationär) festlegbar ist, und das zweite Hohlrad über die zweite Kupplung an dem Gehäuse ortsfest festlegbar ist. Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine elektri sche Antriebsmaschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist.

Die Getriebevorrichtung weist mindestens eine erste und zweite Planetenradstufe so wie eine Differentialstufe auf, wobei die erste Planetenradstufe einen ersten Planeten radsatz mit mehreren Planetenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des ersten Planetenradsatzes drehbar an einem ersten Planetenradträger angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad sowie mit einem ersten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei die zweite Planetenradstufe einen zweiten Planetenradsatz mit mehreren Pla netenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes dreh bar an einem zweiten Planetenradträger angeordnet sind und mit einem zweiten Son nenrad sowie mit einem zweiten Hohlradrad im Zahneingriff stehen, und wobei die erste und die zweite Planetenradstufe mit einer Doppelkupplungsvorrichtung mit einer ersten und einer zweiten lastschaltbaren Kupplung wirkverbunden sind.

Unter dem Begriff„wirkverbunden“ ist zu verstehen, dass zwei Getriebeelemente di rekt miteinander verbunden sein können, oder dass sich zwischen zwei Getriebeele mente noch weitere Getriebeelemente befinden, beispielsweise ein oder mehrere Wellen oder Zahnräder. Zwei miteinander im Zahneingriff stehende bzw. kämmende Zahnräder sind zur Übertragung eines Drehmoments und einer Drehzahl von dem ei nen Zahnrad auf das andere Zahnrad vorgesehen. Unter einem Zahnrad sind bei spielsweise ein Sonnenrad, ein Hohlrad sowie ein Planetenrad eines Planetenradsat zes zu verstehen.

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 Kupplung kein Drehmoment.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und wer den nachfolgend näher erläutert. In einer bevorzugten Ausführungsform können das erste Hohlrad und das zweite Hohlrad zum Bilden eines gemeinsamen Hohlrads starr miteinander verbunden sein. Insbesondere können das erste Hohlrad und das zweite Hohlrad bzw. das gemein same Hohlrad dabei dieselbe Verzahnung aufweisen. Wenn das erste Hohlrad und das zweite Hohlrad das gemeinsame Hohlrad ausbilden, kann erfindungsgemäß das gemeinsame Hohlrad über die zweite Kupplung ortsfest an dem Gehäuse festgelegt werden.

Auch ist es denkbar, dass das erste Sonnenrad drehfest mit der Antriebswelle verbun den ist.

Erfindungsgemäß kann der erste Planetenradträger drehfest mit dem zweiten Son nenrad verbunden sein.

Vorzugsweise können der erste Planetenradträger und das zweite Sonnenrad mit der Differentialstufe wirkverbunden sein.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung kann das erste Hohlrad drehfest mit dem zweiten Planetenradträger verbunden sein.

Des Weiteren kann eine vorteilhafte Ausführungsform zudem dadurch gekennzeichnet sein, dass im Drehmomentfluss zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Differentialstufe ein zusätzliches Reduziergetriebe angeordnet ist. Dabei kann das Re duziergetriebe eingangsseitig zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der ersten Planetenradstufe oder ausgangsseitig zwischen der zweiten Planetenradstufe und der Differentialstufe angeordnet sein. Das zusätzliche Reduziergetriebe erhöht die Spreizung der Getriebevorrichtung und kann beispielsweise als Stirnradstufe oder als weitere Planetenradstufe ausgeführt sein.

Die erste und zweite Kupplung der Doppelkupplungsvorrichtung können vorzugsweise als Reibkupplung ausgebildet sein. Ferner können die beiden Kupplungen bevorzugt koaxial zueinander angeordnet sein. Insbesondere kann die jeweilige Kupplung von einem jeweiligen Aktuator betätigt werden, um ein Öffnen oder Schließen der jeweili gen Kupplung einzuleiten. Der Aktuator kann hydraulisch, elektromechanisch, elektro magnetisch oder beispielsweise auch pneumatisch betätigbar ausgeführt sein.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn ein Öffnen beider Kupplungen zugleich eine Leis tungsabschaltung realisieren kann. Ein Schließen der ersten Kupplung und ein Öffnen der zweiten Kupplung kann eine erste Getriebeübersetzung realisieren, wohingegen ein Schließen der zweiten Kupplung und ein Öffnen der ersten Kupplung eine zweite Getriebeübersetzung realisieren kann. Um einen weitestgehend zugkraftunterbre chungsfreien Schaltvorgang von der einen Kupplung zur anderen Kupplung zu ge währleisten, kann die eine Kupplung in einem zeitlichen Übergangsbereich, während sich die andere schließt, öffnen. Über den Schlupf in den Kupplungen, ausgebildet als Reibkupplungen, kann so eine drehmomentunterbrechungsfreie Umschaltung zwi schen zwei Getriebestufen stattfinden, welche als zugkraftunterbrechungsfreier Um schaltmodus zwischen zwei Getriebestufen vom Betreiber der Antriebsvorrichtung wahrgenommen werden kann, wodurch wiederum der Schaltkomfort für den Betreiber der Antriebvorrichtung gesteigert wird. Vorzugsweise ist die erste Getriebeüberset zung ungleich der zweiten Getriebeübersetzung. Beispielsweise kann die erste Getrie beübersetzung größer als die zweite Getriebeübersetzung sein. Alternativ kann die erste Getriebeübersetzung kleiner als die zweite Getriebeübersetzung sein.

Ferner weist die elektrische Antriebsmaschine bevorzugt einen Stator und einen Rotor auf, wobei der Rotor drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist. Die Antriebswelle kann als Rotorwelle ausgebildet sein oder es besteht ein Achsversatz zwischen der Antriebs- und der Rotorwelle, wobei eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (Ge triebe) zwischen beiden Wellen angeordnet ist.

Ferner ist die Differentialstufe bevorzugt als Stirnraddifferential ausgebildet, wobei die Differentialstufe dazu vorgesehen ist, eine Antriebsleistung der Antriebsmaschine auf eine erste und zweite Abtriebswelle zu verteilen.

Die Antriebsmaschine kann koaxial oder achsparallel zur Differentialstufe angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Antriebswelle koaxial zu den beiden Abtriebswellen ange- ordnet. Insbesondere ist die Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet, wobei wenigs tens eine der beiden Abtriebswellen axial durch die Antriebswelle geführt ist. Vorzugs weise sind die beiden Abtriebswellen auf einer gemeinsamen Antriebsachse angeord net. Alternativ ist die Antriebwelle achsparallel zu den beiden Abtriebswellen angeord net, wobei achsparallel bedeutet, dass ein Achsversatz zwischen Antriebswelle und Abtriebswellen vorhanden ist.

Mit anderen Worten, betrifft die Erfindung ein achsparalleles Zwei-Gang-Getriebe für elektrische Achsen mit mittig eingebautem Schaltelement (Doppelkupplungsvorrich tung). Auf der Suche nach Getrieben für zwei Gänge mit vorteilhafter Übersetzungs aufteilung in achsparalleler Anordnung soll eine möglichst einfache Getriebestruktur mit vielen Gleichteilen und passender Übersetzungsaufteilung bzw. Spreizung durch eine Kombination zweier Planetenradstufen mit einer Stirnradstufe und einem als Doppelkupplung oder Synchroeinheit ausgestalteten Schaltelement bereitgestellt wer den, wobei das Schaltelement für moderate Drehzahlen und Drehmomente mittig im Leistungsfluss angeordnet ist. Ein erstes Beispiel umfasst dabei ein gemeinsames Hohlrad, wobei die feste Welle wahlweise das Hohlrad oder der Planetenradträger der zweiten Planetenradstufe ist. Durch eine geringfügig andere Grundstruktur der Plane tenradsätze kann das Beispiel erfindungsgemäß modifiziert werden.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figu ren näher dargestellt. Die Figuren zeigen jeweils eine vereinfachte schematische Dar stellung zur Veranschaulichung des Aufbaus erfindungsgemäßer Antriebsvorrichtun gen. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in achsparalleler Bauweise,

Fig. 2 eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungs form in koaxialer Bauweise,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in achsparalleler Bauweise, und Fig. 4 eine erste Modifikation der Antriebsvorrichtung gemäß der zweiten Ausfüh rungsform in koaxialer Bauweise.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Ver ständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen ver sehen. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können untereinander ausge tauscht werden.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 in achsparalleler Bauweise.

Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 1 für ein - hier nicht dargestelltes - Kraft fahrzeug weist eine - hier nicht dargestellte - elektrische Antriebsmaschine und eine Getriebevorrichtung 3 auf. Die elektrische Antriebsmaschine weist einen Stator sowie einen Rotor auf. Eine Antriebsleistung der elektrischen Antriebsmaschine wird über eine Antriebswelle 2, die zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Getrie bevorrichtung 3 angeordnet und als Rotorwelle ausgebildet ist, in die Getriebevorrich tung 3 eingeleitet.

Die Getriebevorrichtung 3 umfasst eine erste und zweite Planetenradstufe 4, 5 sowie eine Differentialstufe 6. Die erste Planetenradstufe 4 weist einen ersten Planetenrad satz mit mehreren Planetenrädern 7a auf, welche drehbar an einem ersten Planeten radträger 8a angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad 9a sowie mit einem ersten Flohlrad 10a im Zahneingriff stehen. Mithin kämmen die Planetenräder 7a des ersten Planetenradsatzes radial zwischen dem ersten Sonnenrad 9a und dem ersten Flohlrad 10a. Die zweite Planetenradstufe 5 weist einen zweiten Planetenradsatz mit mehreren Planetenrädern 7b auf, welche drehbar an einem zweiten Planetenradträger 8b angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad 9b sowie mit einem zweiten Flohlrad 10b im Zahneingriff stehen. Mithin kämmen die Planetenräder 7b des zweiten Planetenradsatzes radial zwischen dem zweiten Sonnenrad 9b und dem zweiten Hohlrad 10b. Des Weiteren ist eine Doppelkupplungsvorrichtung 1 1 mit einer ersten Kupplung 12a und einer zweiten Kupplung 12b vorgesehen. 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 un gleich der zweiten Getriebeübersetzung. Durch ein Öffnen beider Kupplungen 12a,

12b wird eine Leistungsabschaltung realisiert.

Mit anderen Worten ausgedrückt, kann durch Schalten der Doppelkupplungsvorrich tung 1 1 wahlweise das von der elektrischen Antriebsmaschine über die Getriebevor richtung 3 auf die Differentialstufe 6 übertragene Drehmoment zwischen der ersten und der zweiten Getriebeübersetzung variiert werden. Das so übertragene Drehmo ment wird schließlich von der Differentialstufe 6 auf Abtriebswellen 13a, 13b, welche beispielsweise mit Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verbunden sind, weitergeleitet. Die Getriebevorrichtung 3 ermöglicht somit im Wesentlichen einen Zwei-Gang-Betrieb des Kraftfahrzeugs.

In der ersten Ausführungsform ist ausgangsseitig zwischen der zweiten Planetenrad stufe 5 und der Differentialstufe 6 ein zusätzliches, als Stirnradstufe ausgebildetes Re duziergetriebe 14 angeordnet, was eine erhöhte Spreizung der Getriebevorrichtung 3 ermöglicht.

Eingangsseitig ist das erste Sonnenrad 9a drehfest mit der Antriebswelle 2 verbun den, weshalb das Drehmoment der Antriebswelle 2 immer über das erste Sonnenrad 9a in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet wird. Ferner ist der erste Planetenradträger 8a drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 9b verbunden, welches wiederum über das Reduziergetriebe 14 mit der Differentialstufe 6 wirkverbunden ist. In der ersten Aus führungsform bilden das erste Hohlrad 10a und das zweite Hohlrad 10b ein gemeinsa mes, einstückig/integral/einmaterialig ausgestaltetes Hohlrad mit derselben Verzah nung aus. Dieses gemeinsame Hohlrad kann über die zweite Kupplung 12b der ge häusefest angeordneten Doppelkupplungsvorrichtung 1 1 an einem Gehäuse 15 orts fest festgestellt werden bzw. ortsfest verbunden werden. Die erste Kupplung 12a der Doppelkupplungsvorrichtung 1 1 ermöglicht ein wahlweises gehäusefestes Feststellen des zweiten Planetenradträgers 8b. Somit kann in Abhängigkeit der Schaltung der Kupplung jeweils die erste bzw. zweite Getriebeübersetzung eingestellt und somit der Zwei-Gang-Betrieb der Getriebevorrichtung 3 realisiert werden.

Fig. 2 zeigt eine erste Modifikation der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 ge mäß der ersten Ausführungsform. Nachstehend wird lediglich auf die Unterschiede zu der in Fig. 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform eingegangen.

Die in Fig. 2 dargestellte erste Modifikation stellt eine Antriebsvorrichtung 1 in koaxia ler Bauweise dar. Dabei ist das Reduziergetriebe 14 eingangsseitig zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Getriebevorrichtung 3, insbesondere der An triebswelle 2, zwischengeschaltet. Im Gegensatz zu der in Fig. 1 dargestellten An triebsvorrichtung 1 in achsparalleler Bauweise ist hier die Antriebswelle 2 koaxial zu den beiden Abtriebswellen 13a, 13b angeordnet.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 in achsparalleler Bauweise. Nachstehend wird lediglich auf die Unterschiede zu der in Fig. 1 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 eingegangen.

Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform bilden in der Antriebsvorrichtung 1 ge mäß der zweiten Ausführungsform das erste Flohlrad 10a und das zweite Flohlrad 10b kein gemeinsames Flohlrad aus, sondern sind vielmehr zwei voneinander getrennte / separate Bauteile. Erfindungsgemäß kann demnach das zweite Flohlrad 10b über die zweite Kupplung 12b in dem Gehäuse 15 ortsfest festgestellt werden. Das erste Flohl rad 10a ist drehfest mit dem zweiten Planetenradträger 8b verbunden, welcher wiede rum, wie vorstehend beschrieben, über die erste Kupplung 12a gehäusefest geschal tet werden kann.

Fig. 4 zeigt eine erste Modifikation der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 ge mäß der zweiten Ausführungsform. Nachstehend wird lediglich auf die Unterschiede zu der in Fig. 3 dargestellten Antriebsvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungs form eingegangen. Die in Fig. 4 dargestellte erste Modifikation der zweiten Ausführungsform stellt eine Antriebsvorrichtung 1 in koaxialer Bauweise dar. Ähnlich wie bei der in Fig. 2 darge stellten Antriebsvorrichtung, ist das Reduziergetriebe 14 eingangsseitig zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Getriebevorrichtung 3, insbesondere der An- triebswelle 2, zwischengeschaltet. Im Gegensatz zu der in Fig. 1 dargestellten An triebsvorrichtung 1 in achsparalleler Bauweise ist hier die Antriebswelle 2 koaxial zu den beiden Abtriebswellen 13a, 13b angeordnet.

Bezuqszeichenliste

1 Antriebsvorrichtung

2 Antriebswelle

3 Getriebevorrichtung

4 erste Planetenradstufe

5 zweite Planetenradstufe

6 Differentialstufe

7a erstes Planetenrad/-räder

7b zweites Planetenrad/-räder

8a erster Planetenradträger

8b zweiter Planetenradträger

9a erstes Sonnenrad

9b zweites Sonnenrad

10a erstes Hohlrad

10b zweites Hohlrad

1 1 Doppelkupplungsvorrichtung

12a erste Kupplung

12b zweite Kupplung

13a, 13b Abtriebswelle

14 Reduziergetriebe

15 Gehäuse