Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen.

Die DE 10 2013 225 519 A1 offenbart ein Planetengetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer ein Sonnenrad bildenden Eingangswelle, mit einem Planetenträger, 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, und mit einem zweiten Hohlrad, das dem zweiten Satz von Planetenrädern zugeordnet ist. Vorgesehen ist auch ein erstes Feststellmittel, mittels welchem das erste Hohlrad feststellbar ist. Des Weiteren ist ein zweites Feststellmittel vorgesehen, mittels welchem das zweite Hohlrad feststellbar ist.

Die CN 2 03 713 556 U zeigt ebenfalls die oben genannten Merkmale sowie darüber hinaus, dass ein zweiter Planetenradsatz ein zweites Sonnenrad aufweist, welches drehfest mit einer Differentialeingangswelle verbunden ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug zu schaffen, sodass eine besonders verlustarme und kompakte Bauweise realisierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die elektrische Antriebsvorrichtung aufweist und mittels der elektrischen Antriebsvorrichtung, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Hierzu umfasst die elektrische Antriebsvorrichtung ein Gehäuse und wenigstens eine elektrische Maschine, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein elektrisch, angetrieben werden kann. Die elektrische Maschine weist einen Rotor auf.

Beispielsweise weist die elektrische Maschine auch einen Stator auf, mittels welchem der Rotor antreibbar und dadurch um einen Maschinendrehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Insbesondere kann die elektrische Maschine über ihren Rotor Antriebsdrehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Beispielsweise können mittels der elektrischen Maschine, insbesondere mittels des Rotors, wenigstens oder genau zwei einfach auch als Räder bezeichnete Fahrzeugräder einer Achse des Kraftfahrzeugs angetrieben werden, wodurch das Kraftfahrzeug angetrieben werden kann.

Die elektrische Antriebsvorrichtung umfasst außerdem ein Planetengetriebe, welches zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, in dem Gehäuse angeordnet ist. Das Planetengetriebe weist einen ersten Planetenradsatz und einen zweiten Planetenradsatz auf. Der erste Planetenradsatz weist ein erstes Sonnenrad auf, welches, insbesondere permanent, drehfest mit dem Rotor verbunden ist. Außerdem umfasst der erste Planetenradsatz einen auch als erster Steg bezeichneten, ersten Planetenträger sowie ein erstes Hohlrad.

Das erste Sonnenrad, der erste Planetenträger und das erste Hohlrad sind erste Getriebeelemente des ersten Planetenradsatzes. Der zweite Planetenradsatz umfasst einen zweiten Planetenträger, welcher, insbesondere permanent, drehfest mit dem ersten Planetenträger verbunden ist. Außerdem umfasst der zweite Planetenradsatz ein zweites Hohlrad. Der zweite Planetenträger und das zweite Hohlrad sind zweite Getriebeelemente des zweiten Planetenradsatzes. Insbesondere dann, wenn das jeweilige Getriebeelement nicht drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist und angetrieben wird, insbesondere dadurch, dass das jeweilige Antriebsdrehmoment oder ein jeweiliges, aus dem jeweiligen Antriebsdrehmoment resultierendes Drehmoment auf das jeweilige Getriebeelement ausgeübt wird, ist das jeweilige Getriebeelement insbesondere um eine Getriebeelementdrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar. Insbesondere ist es denkbar, dass die ersten Getriebeelemente koaxial zueinander angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich sind beispielsweise die zweiten Getriebeelemente koaxial zueinander angeordnet. Vorzugsweise sind die Planetenradsätze koaxial zueinander angeordnet. Alternativ ist es denkbar, dass die Planetenradsätze desachsiert zueinander angeordnet sind.

Die elektrische Antriebsvorrichtung weist außerdem ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement auf. Die Schaltelemente sind zur Schaltung von wenigstens zwei Getriebegängen der elektrischen Antriebsvorrichtung, insbesondere des Planetengetriebes, ausgebildet.

Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist mit einer drehfesten Verbindung zweier drehbarer oder drehbar gelagerter Elemente gemeint, dass diese beiden Elemente koaxial zueinander angeordnet und derart miteinander verbunden sind, dass sie sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit, insbesondere um eine Elementdrehachse und/oder relativ zu dem Gehäuse, drehen, insbesondere wenn eines der Elemente und somit das andere Element angetrieben wird. Insbesondere kann es sich bei dem jeweiligen Element um das jeweilige Getriebeelement handeln. Insbesondere kann die Elementdrehachse die Getriebeelementdrehachse sein. Vorzugsweise ist der Rotor koaxial zu wenigstens einem der Planetenradsätze, insbesondere zu beiden, auch als Planetensätze bezeichneten Planetenradsätzen, angeordnet, sodass beispielsweise die Maschinendrehachse mit der Getriebeelementdrehachse zusammenfällt.

Unter dem Merkmal, dass Elemente permanent drehfest miteinander verbunden oder gekoppelt sind, ist zu verstehen, dass nicht etwa ein Schaltelement vorgesehen ist, welches zwischen einem die Elemente drehfest miteinander verbindenden oder koppelnden Koppelzustand und einem Entkoppelzustand umschaltbar ist, in welchem die Elemente voneinander entkoppelt und relativ zueinander drehbar sind, sodass keine Drehmomente zwischen den Elementen übertragen werden können, sondern die Elemente sind stets beziehungsweise immer, mithin permanent, drehfest miteinander verbunden oder gekoppelt.

Die elektrische Antriebsvorrichtung umfasst außerdem ein Differentialgetriebe, welches beispielsweise der zuvor genannten Achse und somit beispielsweise den Fahrzeugrädern zugeordnet ist, die mittels der elektrischen Maschine über den Rotor antreibbar sind. Insbesondere können die Fahrzeugräder von dem Rotor über das Differentialgetriebe angetrieben werden. Wie bereits hinlänglich bekannt ist, weist das Differentialgetriebe beispielsweise eine solche Funktion auf, dass das Differentialgetriebe bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs unterschiedliche Drehzahlen der Fahrzeugräder zulässt, derart, dass sich das kurvenäußere Rad mit einer größeren Drehzahl dreht als das kurveninnere Rad, insbesondere während die Fahrzeugräder über das Differentialgetriebe von dem Rotor und somit von der elektrischen Maschine antreibbar sind oder angetrieben werden.

Das Differentialgetriebe weist eine Differentialeingangswelle auf, über welche das jeweilige Antriebsdrehmoment beziehungsweise ein jeweiliges, aus dem jeweiligen Antriebsdrehmoment resultierendes Drehmoment in das Differentialgetriebe einleitbar ist, wodurch das Differentialgetriebe und über dieses Räder antreibbar sind. Des Weiteren umfasst das Differentialgetriebe zwei Abtriebswellen, welche von der Differentialeingangswelle antreibbar sind. Insbesondere sind die Fahrzeugräder von den Abtriebswellen antreibbar, insbesondere derart, dass ein erstes der Räder von einer ersten der Abtriebswellen und das zweite Rad von der zweiten Abtriebswelle antreibbar ist. Vorzugsweise ist der Rotor, insbesondere auch, koaxial zu den Abtriebswellen angeordnet.

Um nun eine besonders verlustarme und kompakte Bauweise der elektrischen Antriebsvorrichtung realisieren zu können, ist es auf bekannte Weise vorgesehen, dass der zweite Planetenradsatz ein zweites Sonnenrad aufweist, welches ein weiteres, zweites Getriebeelement des zweiten Planetenradsatzes ist. Außerdem ist das zweite Sonnenrad, insbesondere permanent, drehfest mit der Differentialeingangswelle verbunden.

Beispielsweise ist das jeweilige, erste Getriebeelement dann, wenn es nicht drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, um eine erste Getriebeelementdrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar, wobei die erste Getriebeelementdrehachse auch als erste Planetenradsatzdrehachse bezeichnet wird. Es ist denkbar, dass das jeweilige, zweite Getriebeelement insbesondere dann, wenn es nicht drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, um eine zweite Getriebeelementdrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar ist, wobei die zweite Getriebeelementdrehachse auch als zweite Planetenradsatzdrehachse bezeichnet wird. Da vorzugsweise die Planetenradsätze koaxial zueinander angeordnet sind, fallen die Planetenradsatzdrehachsen beziehungsweise die Getriebeelementdrehachsen zusammen. Sind die Planetenradsätze desachsiert zueinander angeordnet, so verlaufen die Getriebeelementdrehachse parallel zueinander und sind voneinander beabstandet. Erfindungsgemäß ist das zweite Schaltelement dazu ausgebildet, den zweiten Planetenradsatz zu verblocken.

Somit ist das zweite Schaltelement ein Verblockungsschaltelement, mittels welchem der zweite Planetenradsatz verblockt werden kann. Hierzu ist das zweite Schaltelement dazu ausgebildet, zwei der Getriebeelemente des zweiten Planetenradsatzes drehtest miteinander zu verbinden. Somit kann beispielsweise das zweite Schaltelement zwischen einem zweiten Koppelzustand und einem zweiten Entkoppelzustand umgeschaltet beziehungsweise verstellt werden. In dem zweiten Koppelzustand sind zwei Elemente des zweiten Planetenradsatzes, die nicht bereits permanent drehtest miteinander verbunden sind, mittels des zweiten Schaltelements drehtest miteinander verbunden, wodurch der zweite Planetenradsatz insgesamt verblockt ist. In dem zweiten Entkoppelzustand gibt das zweite Schaltelement die Elemente für eine relativ zueinander um die Getriebeelementdrehachse erfolgende Drehung frei, wodurch die Verblockung des zweiten Planetenradsatzes aufgehoben ist.

Um eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit auf kompakte und verlustarme Weise realisieren zu können, ist bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das erste Schaltelement dazu ausgebildet ist, das zweite Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse zu verbinden. Hierunter ist insbesondere zu versehen, dass das erste Schaltelement zwischen einem ersten Koppelzustand und einem ersten Entkoppelzustand umschaltbar ist. In dem ersten Koppelzustand ist mittels des ersten Schaltelements das zweite Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse verbunden, mithin drehfest an dem Gehäuse festgelegt. Somit kann sich das zweite Hohlrad insbesondere auch dann nicht um die Getriebeelementdrehachse relativ zu dem Gehäuse drehen, wenn das zweite Hohlrad angetrieben wird. In dem ersten Entkoppelzustand gibt das erste Schaltelement das zweite Hohlrad für eine relativ zu dem Gehäuse um die Getriebeelementdrehachse erfolgende Drehung frei, sodass das zweite Hohlrad insbesondere dann um die Getriebeelementdrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar ist oder gedreht wird, wenn das zweite Hohlrad angetrieben wird.

Beispielsweise ist das erste Schaltelement, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen wenigstens einer den ersten Koppelzustand bewirkenden, ersten Koppelstellung und wenigstens einer den ersten Entkoppelzustand bewirkenden, ersten Entkoppelstellung bewegbar. Ferner ist es denkbar, dass das zweite Schaltelement, insbesondere translatorisch und/oder relativ zu dem Gehäuse, zwischen wenigstens einer den zweiten Koppelzustand bewirkenden, zweiten Koppelstellung und wenigstens einer den zweiten Entkoppelzustand bewirkenden, zweiten Entkoppelstellung bewegbar ist.

Zumindest eines der Schaltelemente, insbesondere das zweite Schaltelement, kann beispielsweise als ein formschlüssiges Schaltelement wie beispielsweise eine Klauenkupplung ausgebildet sein oder ein formschlüssiges Schaltelement wie beispielsweise eine Klauenkupplung aufweisen. Ferner ist es denkbar, dass zumindest eines der Schaltelemente wie beispielsweise das erste Schaltelement als ein kraftbeziehungsweise reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist oder ein solches kraftbeziehungsweise reibschlüssiges Schaltelement aufweist, mittels welchem beispielsweise eines der Getriebeelemente mit einem weiteren der Getriebeelemente oder mit dem Gehäuse kraft- beziehungsweise reibschlüssig drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, verbunden werden kann. Das reibschlüssige Schaltelement wird auch reibschlüssige Kupplung bezeichnet und kann beispielsweise als eine Lamellenkupplung ausgebildet sein. Das formschlüssige Schaltelement wird auch formschlüssige Kupplung bezeichnet und kann beispielsweise als Klauenkupplung ausgebildet sein. Das formschlüssige Schaltelement ist insbesondere dazu ausgebildet, zwei der Getriebeelemente oder eines der Getriebeelemente und das Gehäuse durch wenigstens einen Formschluss drehfest miteinander zu verbinden, welcher beispielsweise dadurch gebildet wird, dass wenigstens zwei Festkörper sich in wenigstens eine oder beide, um die Getriebeelementdrehachse verlaufende Drehrichtungen gegenseitig überlappen. Demgegenüber kann das reibschlüssige Schaltelement zwei der Getriebeelemente oder eines der Getriebeelemente und das Gehäuse, insbesondere ausschließlich, durch Reibung beziehungsweise Reibkräfte drehfest miteinander verbinden, indem beispielsweise wenigstens zwei Reibpartner drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, miteinander verbunden sind, beispielsweise ohne jedoch, dass sich die Reibpartner um die Getriebeelementdrehachse gegenseitig überlappen.

Um Verluste besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das zweite Schaltelement ein formschlüssiges Schaltelement, insbesondere eine Klauenkupplung, aufweist. Mittels der Klauenkupplung können beispielsweise zwei der Getriebeelemente oder eines der Getriebeelemente und das Gehäuse in wenigstens oder genau eine oder in beide um die Getriebeelementdrehachse verlaufende Drehrichtungen formschlüssig drehfest miteinander verbunden werden. Um auf besonders bauraum-, gewichts - und kostengünstige Weise eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das zweite Schaltelement eine parallel zu der Klauenkupplung angeordnete oder geschaltete und einfach auch als Freilauf bezeichnete Freilaufkupplung aufweist. Mittels der Freilaufkupplung sind beispielsweise zwei der Getriebeelemente oder eines der Getriebeelemente und das Gehäuse in eine um die Getriebeelementdrehachse verlaufende, erste Drehrichtung drehfest miteinander verbindbar oder verbunden, wobei beziehungsweise während die Freilaufkupplung Relativdrehungen zwischen den Getriebeelementen beziehungsweise zwischen dem Getriebeelement und dem Gehäuse in eine um die Getriebeelementdrehachse verlaufende, der ersten Drehrichtung entgegengesetzte, zweite Drehrichtung zulässt. Vorzugsweise ist oder wirkt die Freilaufkupplung formschlüssig, wodurch Verluste besonders gering gehalten werden können.

Um auf besonders kompakte und verlustarme Weise eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit und hierfür insbesondere eine besonders vorteilhafte Mehrgängigkeit realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das zweite Schaltelement dazu ausgebildet ist, das zweite Sonnenrad drehfest mit dem zweiten Hohlrad zu verbinden. Hierdurch kann hinsichtlich einer Konstruktion und Anordnung des zweiten Schaltelementes auf besonders vorteilhafte Weise der zweite Planetenradsatz verblockt werden.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die elektrische Antriebsvorrichtung ein Parksperrenrad aufweist, welches, insbesondere permanent, drehfest mit dem zweiten Sonnenrad verbunden ist. Das Parksperrenrad ist beispielsweise Bestandteil einer Parksperre, welche aktivierbar und deaktivierbar ist. Ist die Parksperre aktiviert, so werden das Parksperrenrad und über dieses das zweite Sonnenrad an einer relativ zu dem Gehäuse um die Getriebeelementdrehachse erfolgenden Drehung gehindert, wodurch beispielsweise ein unerwünschtes Wegrollen des Kraftfahrzeugs vermeidbar ist beziehungsweise vermieden wird, insbesondere dann, wenn das Kraftfahrzeug an einem Gefälle abgestellt ist. Ist die Parksperre deaktiviert, so können sich das Parksperrenrad und somit das zweite Sonnenrad drehen, insbesondere um die Getriebeelementdrehachse und relativ zu dem Gehäuse, sodass beispielsweise das Kraftfahrzeug ein Gefälle hinabrollen kann. Hierdurch kann auf besonders verlustarme und bauraumgünstige Weise eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit des Kraftfahrzeugs dargestellt werden. Um die Kosten und das Gewicht besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das erste Hohlrad permanent drehtest mit dem Gehäuse verbunden ist.

Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der zweite Planetenradsatz axial überlappend zu dem Differentialgetriebe angeordnet ist. Hierdurch kann insbesondere eine in axialer Richtung des Planetengetriebes verlaufende Länge der Antriebsvorrichtung besonders gering gehalten werden. Unter dem Merkmal, dass der zweite Planetenradsatz axial überlappend zu dem Differentialgetriebe angeordnet ist, ist insbesondere zu verstehen, dass der zweite Planetenradsatz in radialer Richtung des zweiten Planetenradsatzes und somit entlang einer senkrecht zu der Getriebeelementdrehachse verlaufenden Richtung nach außen hin und somit insbesondere von dem zweiten Sonnenrad hin zu dem zweiten Hohlrad betrachtet zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder gar vollständig, durch das Differentialgetriebe überlappt beziehungsweise überdeckt ist, insbesondere im Hinblick auf eine in axialer Richtung des Planetengetriebes verlaufende Erstreckung oder Länge des zweiten Planetenradsatzes.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches wenigstens oder genau eine erfindungsgemäße elektrische Antriebsvorrichtung aufweist und, insbesondere rein, elektrisch mittels der Antriebsvorrichtung antreibbar ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.

Insbesondere können durch die Erfindung die folgenden Vorteile realisiert werden: verlustoptimierte und kompakte Bauweise

Wenigstens eines der Schaltelemente kann als formschlüssiges Schaltelement wie beispielsweise als eine Klauenbremse oder Klauenkupplung ausgebildet sein oder ein solches formschlüssiges Schaltelement sowie gegebenenfalls den genannten Freilauf aufweisen, wodurch Verluste besonders gering gehalten werden können. Bei einem Umbau zum Freilauf liegt dieser beispielsweise auf einem gut geeigneten, inneren Durchmesser.

Relativdrehzahlen in offenlaufenden Schaltelementen können besonders gering gehalten werden. Die Schaltelemente können sehr gut zugänglich sein.

Belastungen der Schaltelemente können besonders gering gehalten werden, guter Verzahnungswirkungsgrad, insbesondere im ersten Getriebegang Drehzahlen der elektrischen Maschine können bei hohen Geschwindigkeiten besonders gering gehalten werden, insbesondere durch die Mehrgängigkeit des Planetengetriebes.

Ein reib- beziehungsweise kraftschlüssiges Schaltelement wie beispielsweise das erste Schaltelement weist insbesondere den Vorteil auf, dass dadurch zumindest weitgehend eine Lastschaltbarkeit dargestellt werden kann, gegebenenfalls mit einer gewissen Zugkraftreduktion, jedoch ohne Zugkraftunterbrechung, insbesondere bei einem Wechsel von einem der Getriebegänge in den zweiten Getriebegang und/oder umgekehrt.

Insbesondere im Hinblick auf eine kinematische Äquivalenz, welche vorliegend als mitumfasst oder mitoffenbart anzusehen ist, kann vorgesehen sein, dass in einem Planetenradsatz ein Einfachplanetenträger durch einen Doppelplanetenträger ersetzt werden kann, insbesondere wenn gleichzeitig Anbindungen der beiden anderen Getriebeelemente dieses Planetenradsatzes getauscht werden. In einem Planetenradsatz kann beispielsweise ein insbesondere als Bremsschaltelement ausgebildetes Schaltelement, insbesondere zur Festanbindung an das Gehäuse, durch eine permanente Festanbindung an das Gehäuse ersetzt werden, insbesondere wenn zugleich in eine Festanbindung der beiden anderen Getriebeelemente dieses Planetenradsatzes ein Schaltelement eingebaut wird, das heißt beispielsweise, wenn zugleich eine Festanbindung der beiden anderen Getriebeelemente dieses Planetenradsatzes durch ein Schaltelement ersetzt wird.

Vorteilhafterweise ist das Differentialgetriebe als ein Kegelraddifferential ausgebildet, insbesondere mit einem Differentialkäfig, wobei der Differentialkäfig, insbesondere permanent, drehfest mit der Differentialeingangswelle verbunden sein kann oder wobei der Differentialkäfig die Differentialeingangswelle ausbilden kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 Eine schematische Darstellung einer elektrischen Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug; und

Fig. 2 Eine Schalttabelle zur Veranschaulichung von schaltbaren, das heißt einlegbaren und auslegbaren Gängen der elektrischen Antriebsvorrichtung.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine elektrische Antriebsvorrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug. Vorzugsweise weist das insbesondere als Kraftwagen und ganz insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildete Kraftfahrzeug wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnete Achsen auf, welche auch als Fahrzeugachsen bezeichnet werden. Die jeweilige Achse weist wenigstens oder genau zwei auch als Fahrzeugräder bezeichnete Räder auf, welche Bodenkontaktelemente des Kraftfahrzeugs sind. Die jeweiligen Räder der jeweiligen Achse sind auf in Fahrzeugquerrichtung einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs angeordnet. Das Kraftfahrzeug ist über die als Bodenkontaktelement des Kraftfahrzeugs ausgebildeten Räder in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an einer Fahrbahn abstützbar oder abgestützt. Wird das Kraftfahrzeug mittels der Antriebsvorrichtung 10, insbesondere rein, elektrisch angetrieben, während das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an der Fahrbahn abgestützt ist, so rollen die Räder an der Fahrbahn ab. Beispielsweise ist die Antriebsvorrichtung 10 bezogen auf die Achsen ausschließlich und somit genau einer der Achsen zugeordnet, sodass beispielweise mittels der Antriebsvorrichtung 10 bezogen auf die Räder ausschließlich die Räder der Achse angetrieben werden können, der die Antriebsvorrichtung 10 zugeordnet ist. Die Antriebsvorrichtung 10 weist eine elektrische Maschine 12 auf, welche einen Stator 14 und einen Rotor 16 aufweist. Der Rotor 16 ist mittels des Stators 14 antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse 18 relativ zu dem Stator 14 und auch relativ zu einem Gehäuse 20 der Antriebsvorrichtung 10 drehbar. Über den Rotor 16 kann die elektrische Maschine 12 Antriebsdrehmoment zum Antreiben der Räder der Achse bereitstellen, der die elektrische Maschine 12 beziehungsweise die Antriebsvorrichtung 10 zugeordnet ist. Die mittels der elektrischen Maschine 12 über deren Rotor 16 antreibbaren Räder werden auch als Antriebsräder bezeichnet. Die Antriebsvorrichtung 10 weist auch das in Fig. 1 besonders schematisch dargestellte Gehäuse 20 auf, an welchem beispielsweise der Stator 14 drehfest festgelegt ist. Die Antriebsvorrichtung 10 weist ein Planetengetriebe 22 auf, welches einen ersten Planetenradsatz 24 und einen zweiten Planetenradsatz 26 umfasst. Vorzugsweise sind die Planetenradsätze 24 und 26 jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, in dem Gehäuse 20 angeordnet, sodass das Planetengetriebe 22 zumindest teilweise in dem Gehäuse 20 angeordnet ist. Außerdem ist der Rotor 16 beispielsweise koaxial zu den Planetenradsätzen 24 und 26 angeordnet. Der Planetenradsatz 24 weist ein erstes Sonnenrad 28, einen ersten Planetenträger 30 und ein erstes Hohlrad 32 auf, wobei der erste Planetenträger 30 als erster Steg bezeichnet wird. Das Sonnenrad 28, der erste Planetenträger 30 und Hohlrad 32 werden auch als erste Getriebeelemente bezeichnet. Insbesondere dann, wenn das jeweilige, erste Getriebeelement nicht drehfest mit dem Gehäuse 20 verbunden ist, ist das jeweilige, erste Getriebeelement um eine erste Getriebeelementdrehachse relativ zu dem Gehäuse 20 drehbar.

Der zweite Planetenradsatz 26 weist einen zweiten Planetenträger 34 und ein zweites Hohlrad 36 auf. Der zweite Planetenträger 34 wird auch als zweiter Steg bezeichnet. Der zweite Planetenträger 34 und das zweit4e Hohlrad 36 sind zweite Getriebeelemente des zweiten Planetenradsatzes 26. Insbesondere dann, wenn das jeweilige, zweite Getriebeelement nicht drehfest mit dem Gehäuse 20 verbunden ist, ist das jeweilige, zweite Getriebeelement um eine zweite Getriebeelementdrehachse relativ zu dem Gehäuse 20 drehbar. Da bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel die Planetenradsätze 24 und 26 koaxial zueinander angeordnet sind, fallen die Getriebeelementdrehachsen zusammen, und da der Rotor 16 koaxial zu den Planetenradsätzen 24 und 26 angeordnet ist, fallen die Getriebeelementdrehachsen mit der Maschinendrehachse 18 zusammen. Der erste Planetenradsatz 24 weist außerdem wenigstens ein oder mehrere, erste Planetenräder 38 auf. Das jeweilige, erste Planetenrad 38 ist drehbar an dem ersten Planetenträger 30 gelagert und kämmt beispielsweise jeweils direkt mit dem ersten Sonnenrad 28 und dem Hohlrad 32. Der Planetenradsatz 26 weist wenigstens ein oder mehrere, zweite Planetenräder 40 auf. Das jeweilige, zweite Planetenrad 40 ist drehbar an dem zweiten Planetenträger 34 gelagert und kämmt mit dem Hohlrad 36, insbesondere direkt. Die Antriebsvorrichtung 10, insbesondere das Planetengetriebe 26, weist ein erstes Schaltelement S1 auf, welches auch mit B bezeichnet wird. Des Weiteren weist die Antriebsvorrichtung 10, insbesondere das Planetengetriebe 22, ein zweites Schaltelement S2 auf, welches auch mit K bezeichnet wird. Mittels der Schaltelemente S1 und S2 können wenigstens oder genau zwei Getriebegänge der Antriebsvorrichtung 10, insbesondere des Planetengetriebes 22, geschaltet werden. Somit sind die Schaltelemente S1 und S2 dazu ausgebildet, wenigstens oder genau zwei Getriebegänge der Antriebsvorrichtung 10, insbesondere des Planetengetriebes 22, zu schalten. Dies bedeutet, dass mittels der Schaltelemente S1 und S2 die zwei Getriebegänge eingelegt und ausgelegt werden können. Ein erster der Getriebegänge wird auch als erster Gang 1 bezeichnet, und ein zweiter der Getriebegänge wird auch als zweiter Gang 2 bezeichnet. Insbesondere unterscheiden sich die Gänge hinsichtlich ihrer Übersetzungen voneinander, insbesondere derart, dass die Übersetzung des ersten Gangs 1 größer als die Übersetzung des zweiten Gangs 2 ist.

Die Antriebsvorrichtung 10 weist außerdem ein Differentialgetriebe 42 auf, welches beispielsweise als Kegelraddifferential ausgebildet sein kann. Das Differentialgetriebe 42 weist eine Differentialeingangswelle 44 auf, über welche das jeweilige Antriebsdrehmoment oder ein jeweiliges, aus dem jeweiligen Antriebsdrehmoment resultierendes Drehmoment in das Differentialgetriebe 42 einleitbar ist. Hierdurch werden die einfach auch als Eingangswelle bezeichnete Differentialeingangswelle 44 und somit das Differentialgetriebe 42 angetrieben. Des Weiteren umfasst das Differentialgetriebe 42 zwei Abtriebswellen 46 und 48, welche von der Eingangswelle antreibbar sind. Hierdurch können die Abtriebswellen 46 und 48 ein jeweiliges, in Fig. 1 durch Pfeile 50 veranschaulichtes Drehmoment bereitstellen, mittels welchem die Räder der Achse, der die Antriebsvorrichtung 10 zugeordnet ist, angetrieben werden können. Beispielsweise umfasst das Differentialgetriebe 42 Ausgleichsräder 52, die mit Abtriebsrädern 54 des Differentialgetriebes 42 kämmen. Dabei sind die Abtriebsräder 54 sind Zahnräder, die, insbesondere permanent, drehfest mit den Abtriebswellen 46 und 48 verbunden sind. Auch die Ausgleichsräder 52 sind Zahnräder. Vorzugsweise ist der Rotor 16 koaxial zu den koaxial zueinander angeordneten Abtriebswellen 46 und 48 angeordnet. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Abtriebswellen 46 und 48 um eine gemeinsame Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Gehäuse 20 drehbar sind, wobei die Maschinendrehachse 18 und die Abtriebswellendrehachse zusammenfallen. Aus Fig. 1 ist außerdem erkennbar, dass das erste Sonnenrad 28, insbesondere permanent, drehtest mit dem Rotor 16 verbunden ist. Außerdem ist der zweite Planetenträger 34, insbesondere permanent, drehtest mit dem ersten Planetenträger 30 verbunden.

Um nun eine besonders verlustarme und kompakte Bauweise der Antriebsvorrichtung 10 realisieren zu können, weist der zweite Planetenradsatz 26 ein zweites Sonnenrad 56 auf, welches ein weiteres zweites Getriebeelement des zweiten Planetenradsatzes 26 ist. Außerdem ist das zweite Sonnenrad 56, insbesondere permanent, drehfest mit der Differentialeingangswelle 44 verbunden.

Das erste Schaltelement S1 ist dazu ausgebildet, das zweite Hohlrad 36 drehfest mit dem Gehäuse zu verbinden. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Schaltelement S1 ein reib- beziehungsweise kraftschlüssiges Schaltelement, insbesondere eine Lamellenkupplung, wobei es insbesondere denkbar ist, dass das Schaltelement S1 frei von einem formschlüssigen Schaltelement ist. Somit ist es denkbar, dass das Schaltelement S1 dazu ausgebildet ist, das Hohlrad 36 ausschließlich reib- beziehungsweise kraftschlüssig drehfest mit dem Gehäuse 20 zu verbinden.

Das zweite Schaltelement S2 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, das Planetengetriebe 22 zu verblocken. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das zweite Schaltelement S2 dazu ausgebildet, das zweite Hohlrad 36 drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 56 und somit mit der Differentialeingangswelle 44 zu verbinden. Wesentlich ist aber, dass das zweite Schaltelement S2 dazu ausgebildet ist, zwei von den drei Getriebeelementen des zweiten Planetenradsatzes 26 drehfest miteinander zu verbinden. Die drei Getriebeelemente des zweiten Planetenradsatzes 26 sind: zweites Sonnenrad 56, zweiter Planetenträger 34, zweites Hohlrad 36.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das zweite Schaltelement S2 ein formschlüssiges Schaltelement in Form einer Klauenkupplung 58 auf, mittels welcher das Planetengetriebe 22 insbesondere in wenigstens oder genau eine oder beide um die Getriebeelementdrehachse verlaufende Drehachsen verblockt werden kann, insbesondere derart, dass mittels der Klauenkupplung 58 das Hohlrad 36 mit der Differentialeingangswelle 44 und insbesondere über diese mit dem Sonnenrad 56 um wenigstens oder genau eine oder beide um die Getriebeelementdrehachse verlaufende Drehachsen formschlüssig drehfest verbindbar ist. Des Weiteren weist das Schaltelement S2 gemäß Fig. 1 eine einfach auch als Freilauf bezeichnete Freilaufkupplung 60 auf, welche parallel zu der Klauenkupplung 58 angeordnet beziehungsweise geschaltet ist. Mittels des Freilaufs (Freilaufkupplung 60) ist das Hohlrad 36 mit der Differentialeingangswelle 44 und dem Sonnenrad 56 in eine um die Getriebeelementdrehachse verlaufende, erste Drehrichtung, insbesondere formschlüssig, verbindbar oder verbunden, insbesondere während der Freilauf in eine um die Getriebeelementdrehachse verlaufende, der ersten Drehrichtung entgegengesetzte, zweite Drehrichtung Relativdrehungen zwischen dem Hohlrad 36 und dem Sonnenrad 56 beziehungsweise der Differentialeingangswelle 44 zulässt.

Die Antriebsvorrichtung 10 weist außerdem ein Parksperrenrad 62 einer Parksperre 64 auf, wobei das Parksperrenrad 62, insbesondere permanent, drehfest mit der Differentialeingangswelle 44 und somit mit dem Sonnenrad 56 verbunden ist. Hierdurch werden die Differentialeingangswelle 44 und das Sonnenrad 56 und dabei insbesondere über die Differentialeingangswelle 44 die Abtriebswellen 46 und 48 und somit die Antriebsräder dann, wenn die Parksperre 64 aktiviert ist, wodurch das Parksperrenrad 62 insbesondere formschlüssig drehfest mit dem Gehäuse 20 verbunden ist, gegen eine relativ zu dem Gehäuse 20 erfolgende Rotation gesichert, das heißt an einer solchen Rotation gehindert, wodurch das Kraftfahrzeug insbesondere dann gegen ein unerwünschtes Wegrollen gesichert wird, wenn das Kraftfahrzeug an einem Gefälle abgestellt und insbesondere geparkt ist. Außerdem ist das erste Hohlrad 32 permanent drehfest mit dem Gehäuse 20 verbunden. Des Weiteren ist der Planetenradsatz 26 axial überlappend zu dem Differentialgetriebe 42 angeordnet, wodurch der Planetenradsatz 26 in radialer Richtung des Planetenradsatzes 26 und somit entlang einer senkrecht zur Getriebeelementdrehachse verlaufenden Richtung nach außen hin und somit von dem Sonnenrad 56 hin zu dem Hohlrad 36 betrachtet zumindest teilweise durch das Differentialgetriebe 42 überlappt beziehungsweise überdeckt ist.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel folgt das Schaltelement S2 in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 auf beide Planetenradsätze 24 und 26. Bei einer in den Figuren nicht gezeigten Ausführungsform ist das zweite Schaltelement S2 in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 zwischen den Planetenradsätzen 24 und 26 angeordnet. Ferner ist es denkbar, dass mittels des Schaltelements S2 das zweite Hohlrad 36 drehfest mit dem Planetenträger 30 und somit mit dem Planetenträger 34 verbindbar ist. Ferner ist es denkbar, dass das Schaltelement S2 als ein reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist und dabei insbesondere frei von einem formschlüssigen Schaltelement ist, sodass beispielsweise mittels des Schaltelements S2 das Planetengetriebe 22 insbesondere rein reib- beziehungsweise kraftschlüssig verblockbar ist. Ferner ist es denkbar, dass, insbesondere ausgehend von dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, der Freilauf (Freilaufkupplung 60) entfällt, sodass beispielsweise das Schaltelement S2 nur die Klauenkupplung 58 aufweist und somit frei von einem Freilauf ist. Für alle Ausführungsformen ist es denkbar, dass das Schaltelement S2 in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 zwischen den Planetenradsätzen 24 und 26 angeordnet ist. In einer weiteren, in den Figuren nicht gezeigten Ausführungsform ist es möglich, dass mittels des Schaltelements S2 die Differentialeingangswelle 44 und somit das zweite Sonnenrad 56 drehfest mit dem Hohlrad 36 verbindbar ist, wobei das Schaltelement S2 vorzugsweise nur die Klauenkupplung 58 aufweist und dabei in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 auf beide Planetenradsätze 24 und 26 folgt.

Bei einer weiteren, in den Figuren nicht gezeigten Ausführungsform ist es denkbar, dass das Schaltelement S2 nur den Freilauf (Freilaufkupplung 60) aufweist. Insbesondere diesbezüglich kann der Freilauf in axialer Richtung des Planetengetriebes 22 auf beide Planetenradsätze 24 und 26 folgen. Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass nur der Freilauf verwendet wird und auf die Klauenkupplung 58 verzichtet wird, sodass kein hydraulisch oder elektromechanisch anzusteuerndes Schaltelement vorgesehen werden muss. Jedoch könnten Abstriche bei der Rekuperation gemacht werden, denn im Schub und somit bei der Rekuperation wäre der Freilauf offen. Ein Vorteil der jeweiligen Ausführungsformen, bei denen das Schaltelement S2 die Klauenkupplung 58 und den Freilauf oder nur den Freilauf aufweist, ist insbesondere, dass bei einem Gangwechsel beispielsweise von dem ersten Gang 1 zu dem zweiten Gang 2, wobei das zweite Schaltelement, welches auch mit K bezeichnet wird, sozusagen eine gehende Kupplung ist, und das Schaltelement S1 , welches auch mit B bezeichnet wird, sozusagen eine kommende Kupplung ist, zuerst, falls Klauenkupplungen vorhanden sind, die Klauenkupplung des Schaltelements K geöffnet werden kann, wobei das Schalelement K dann immer noch über den Freilauf (Freilaufkupplung 60) geschlossen ist, sobald an dem Schaltelement B ein Drehmoment übertragen wird, insbesondere ein Bremsmoment an dem Schaltelement B wird, wird das Schaltelement K lastfrei und der Freilauf des Schaltelements K öffnet automatisch sozusagen zum richtigen Zeitpunkt. Gegenüber einer reinen Klauenkupplung ist dies vorteilhaft, da eine Klauenkupplung unter Last nicht oder zumindest nicht besonders komfortabel geöffnet werden kann.

Ferner ist es denkbar, dass das Schaltelement S1 als ein formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als eine Klauenkupplung ausgebildet ist und insbesondere frei von einem reibschlüssigen Schaltelement ist. Fig. 2 zeigt eine Schalttabelle, in welcher der erste Gang mit G1 , der zweite Gang mit G2, bezeichnet sind. Um den ersten Gang G1 einzulegen, ist das erste Schaltelement

51 geöffnet, und das zweite Schaltelement S2 ist geschlossen. Um den Gang G2 einzulegen, ist das erste Schaltelement S1 geschlossen, und das zweite Schaltelement

52 ist geöffnet. Beispielsweise liegt eine erste Übersetzung des ersten Gangs G1 in einem Bereich von einschließlich 5 bis einschließlich 6, insbesondere in einem Bereich von einschließlich 5 bis einschließlich 5,5. Beispielsweise liegt eine zweite Übersetzung des zweiten Gangs G2 in einem Bereich von einschließlich 2 bis einschließlich 3, insbesondere in einem Bereich von einschließlich 2 bis einschließlich 2,5. Beispielsweise liegt eine Gangspreizung in einem Bereich von einschließlich 2 bis einschließlich 3, insbesondere in einem Bereich von einschließlich 2 bis einschließlich 2,5. Beispielsweise beträgt ein erster Verzahnungswirkungsgrad im ersten Gang G1 mindestens 98%, und ein zweiter Verzahnungswirkungsgrad im zweiten Gang G2 beträgt beispielsweise mindestens 97%.

Bezugszeichenliste

10 elektrische Antriebsvorrichtung

12 elektrische Maschine

14 Stator

16 Rotor

18 Maschinendrehachse

20 Gehäuse

22 Planetengetriebe

24 erster Planetenradsatz

26 zweiter Planetenradsatz

28 erstes Sonnenrad

30 erster Planetenträger

32 erstes Hohlrad

34 zweiter Planetenträger

36 zweites Hohlrad

38 erstes Planetenrad

40 zweites Planetenrad

42 Differenzialgetriebe

44 Differenzialeingangswelle

46 Abtriebswelle

48 Abtriebswelle

50 Pfeil

52 Ausgleichsrad

54 Abtriebsrad

56 zweites Sonnenrad

58 Klauenkupplung

60 Freilaufkupplung

62 Parksperrenrad

64 Parksperre

G1 erster Gang

G2 zweiter Gang

S1 erstes Schaltelement

S2 zweites Schaltelement