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Title:
TRANSMISSION HAVING A TORQUE VECTORING SUPERPOSITION UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/259874
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a transmission having a torque vectoring superposition unit. The transmission comprises an input shaft (10), a first output shaft (11), a second output shaft (12), a first planetary gear set (P1) and a second planetary gear set (P2), wherein the planetary gear sets (P1, P2) each comprise multiple elements (E11, E21, E31, E12, E22, E32). The input shaft (10), the two output shafts (11, 12), the planetary gear sets (P1, P2) and the elements thereof are arranged and designed in such a way that a torque introduced via the input shaft (10) is converted and distributed to the two output shafts (11, 12) in a defined ratio. At least one element (E31) of the first planetary gear set (P1) is connected to another element (E12) of the second planetary gear set (P2) via the linking shaft (3) and a further element (E22) of the second planetary gear set (P2) is secured to a rotationally fixed component (GG). The torque vectoring superposition unit comprises a third planetary gear set (P3) and an actuator. A first element (E13) of the third planetary gear set (P3) is rotationally fixed to the linking shaft (3). A second element (E23) of the third planetary gear set (P3) is connected to a rotor (R) of the electric machine. A third element (E33) of the third planetary gear set (P3) is rotationally fixed to an element of the second planetary gear set (P1), which is in turn rotationally fixed to the first output shaft (11).

Inventors:
BECK STEFAN (DE)
REISCH MATTHIAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/055780
Publication Date:
December 30, 2020
Filing Date:
March 05, 2020
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
F16H48/10; B60K1/00; F16H48/36
Foreign References:
JP2017053430A2017-03-16
US8012057B22011-09-06
DE102014214326A12016-01-28
DE102011079975A12013-01-31
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Claims:
Patentansprüche

1. Getriebe mit einer Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit,

- das Getriebe umfassend

o eine Eingangswelle (10), eine erste Ausgangswelle (1 1 ), eine zweite Aus gangswelle (12), einen ersten Planetenradsatz (P1 ) sowie einen mit dem ers ten Planetenradsatz verbundenen zweiten Planetenradsatz (P2), wobei die Planetenradsätze (P1 , P2) jeweils mehrere Elemente (E1 1 , E21 , E31 , E12, E22, E32) umfassen, wobei die Eingangswelle (10), die zwei Ausgangswellen (1 1 , 12), die Planetenradsätze (P1 , P2) sowie deren Elemente derart angeord net und ausgebildet sind, dass

o ein über die Eingangswelle (10) eingeleitetes Drehmoment gewandelt und in einem definierten Verhältnis auf die zwei Ausgangswellen (1 1 , 12) aufgeteilt wird, und die Entstehung eines Summendrehmoments verhindert wird, o wobei zumindest ein Element (E31 ) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) mit ei nem anderen Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) über eine Verbindungswelle (3) drehfest verbunden ist und

o ein weiteres Element (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) an einem drehfesten Bauelement (GG) festgesetzt ist;

- die Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit umfassend einen dritten Planetenradsatz (P3) sowie einen Aktuator, wobei

o ein erstes Element (E13) des dritten Planeten radsatzes (P3) mit der Verbin dungswelle (3) drehfest verbunden ist,

o wobei ein zweites Element (E23) des dritten Planetenradsatzes (P3) mit dem Aktuator in Verbindung steht,

o ein drittes Element (E33) des dritten Planetenradsatzes (P3) mit einem zwei ten Element (E21 ) des ersten Planetenradsatzes (P1 ) drehfest verbunden ist, welches wiederum mit der ersten Ausgangswelle (1 1 ) drehfest verbunden ist.

2. Getriebe nach Anspruch 1 , wobei der Aktuator als Elektromotor oder als Hydraulikmotor ausgeführt ist.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der dritte Planetenradsatz (P3) axial benachbart zum ersten Planetenradsatz (P1 ) angeordnet ist.

4. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der dritte Planetenradsatz (P3) radial außerhalb des ersten Planetenradsatz (P1 ) angeordnet ist.

5. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei der dritte Planeten radsatz (P3) als ein Minus-Planetenradsatz ausgebildet ist.

6. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei der dritte Planeten radsatz (P3) als ein Plus-Planetenradsatz ausgebildet ist.

7. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der dritte Planetenradsatz (P3) in Stufenplaneten-Bauweise ausgebildet ist.

8. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Übersetzung einer Dreh zahl des Aktuators zumindest ein Übersetzungsgetriebe (P4, P5) zwischen dem zweiten Ele ment (E23) des dritten Planetenradsatzes (P3) und dem Aktuator angeordnet ist.

9. Getriebe nach Anspruch 8, wobei zur Übersetzung einer Aktuatordrehzahl zwei Überset zungsgetriebe (P4, P5) zwischen dem zweiten Element (E23) des dritten Planetenradsatzes (P3) und dem Aktuator angeordnet sind.

10. Antriebsstrang mit einem Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9.

1 1 . Fahrzeug mit einem Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder mit einem An triebsstrang nach Anspruch 10.

Description:
Getriebe mit einer Torque-Vectorinq-Überlaqerunqseinheit

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit. Die Er findung betrifft zudem einen Antriebstrang sowie ein Fahrzeug.

Ein herkömmliches Differentialgetriebe ermöglicht Kurvenfahrt, indem es unterschiedliche Drehzahlen der beiden Antriebsräder zulässt. Es überträgt das Antriebsmoment gleichmäßig auf beide Räder (offenes Differential). Von Nachteil ist, dass das Rad mit der besseren Haf tung nur so viel Traktion hat wie das, das sich auf glattem Untergrund befindet oder bei Kur venfahrt gering belastet ist. Zur Traktionserhöhung und Verbesserung der Fahrdynamik kann eine Differentialsperre eingesetzt werden, die über Reibung die beiden Antriebsräder teil weise miteinander verbindet. Durch regelbare Differentialsperren lässt sich die Kurvenwillig keit eines offenen Differentials mit der verbesserten Traktion eines Sperrdifferentials kombi nieren. Das Differentialgetriebe ist auch als Differential oder Differentialausgleichsgetriebe bekannt.

Aus dem Stand der Technik ist zudem bekannt, Differentialgetriebe mit Drehmomentüberla gerungsfunktion für sportliche Personenkraftfahrzeuge vorzusehen, sogenannte Torque-Vec- toring Getriebe (TV-Getriebe). Ein solches TV-Getriebe ermöglicht die radindividuelle Vertei lung von Drehmoment zwischen den beiden radseitigen

Abtriebswellen des Differentialgetriebes. Ein solches System kann in jeder Fahrsituation das gewünschte Drehmoment erzeugen, selbst bei getretener Kupplung, da

es das Bremsmoment auf der einen Seite als Antriebsmoment auf die andere Seite überträgt. Die Wirkung beruht auf einer kontrollierten Umverteilung der Antriebsmomente und wird auch als "Active Yaw Control (AYC)" bezeichnet.

Bei bekannten Ausführungsformen wird ein klassisches Differentialausgleichsgetriebe bei spielsweise ein Kegelraddifferential oder Planetendifferential um zwei einzelne oder kombi nierte Überlagerungseinheiten ergänzt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin ein alternatives Getriebe mit einer Tor- que-Vectoring-Überlagerungseinheit bereitzustellen.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsfor men ergeben sich aus den Unteransprüchen. Das Getriebe umfasst eine Eingangswelle, eine erste Ausgangswelle, eine zweite Ausgangs welle, einen ersten Planetenradsatz sowie einen mit dem ersten Planetenradsatz verbunde nen zweiten Planetenradsatz. Die Planetenradsätze umfassen jeweils mehrere Elemente.

Die Eingangswelle, die zwei Ausgangswellen, die Planetenradsätze sowie deren Elemente sind derart angeordnet und ausgebildet, dass ein über die Eingangswelle eingeleitetes Dreh moment gewandelt und in einem definierten Verhältnis auf die zwei Ausgangswellen aufge teilt wird, und die Entstehung eines Summendrehmoments verhindert wird. Dabei ist zumin dest ein Element des ersten Planetenradsatzes mit einem anderen Element des zweiten Pla netenradsatzes drehfest verbunden und ein weiteres Element des zweiten Planetenradsat zes an einem drehfesten Bauelement festgesetzt.

Die Elemente der Planetenradsätze liegen insbesondere in der Form Sonnenrad, Planeten träger sowie Hohlrad vor. Ist ein Element festgesetzt, so ist es an einer Drehbewegung ge hindert. Bei dem drehfesten Bauelement des Getriebes, kann es sich vorzugsweise um eine permanent stillstehende Komponente handeln, bevorzugt um ein Gehäuse des Getriebes, einen Teil eines derartigen Gehäuses oder ein damit drehfest verbundenes Bauelement.

Unter einer„Welle“ ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Getriebes zu ver stehen, über welches je zugehörige Komponenten des Getriebes drehfest miteinander ver bunden sind oder über das eine derartige Verbindung bei Betätigung eines entsprechenden Schaltelements hergestellt wird. Die jeweilige Welle kann die Komponenten dabei axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über welches eine jeweilige Komponente zum Beispiel ra dial angebunden wird. Der Begriff„Welle“ schließt dabei nicht aus, dass die zu verbindenden Komponenten einteilig ausgeführt sein können.

Mit„axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Längsmittelachse gemeint, entlang welcher die Planetenradsätze koaxial zueinander liegend angeordnet sind. Unter„radial“ ist dann eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer Welle zu verstehen, die auf dieser Längsmittelachse liegt.

Über die Eingangswelle kann ein Drehmoment in das Getriebe eingeleitet werden. Der An trieb über welchen ein Drehmoment in das Getriebe eingeleitet werden kann durch eine be liebige Antriebsquelle erfolgen, bspw. über eine Antriebsmaschine in Form einer Verbren nungskraftmaschine oder in Form einer Elektromaschine. Die Angabe der Drehmomentwandlung ist wie folgt zu verstehen:

Das Getriebe hat zwei Ausgangswellen deren Drehmomentsumme bezogen auf das Ein gangsdrehmoment die Wandlung des Getriebes beschreibt. Das Getriebe hat zwei Aus gangswellen deren jeweilige Übersetzung zunächst nicht definiert ist. Erst die Kopplung der beiden Ausgangswellen, bspw. über Räder des Fahrzeugs auf einer Fahrbahn, erzeugt defi nierte Drehzahlen. Drehen beide Ausgangswellen mit gleicher Drehzahl, wie bspw. bei einer Geradeausfahrt, so kann, wie beim Stand der Technik, die Übersetzung als Drehzahlverhält nis zwischen Eingangsdrehzahl und einer der beiden identischen Ausgangsdrehzahlen gebil det werden. In allen anderen Fällen ist es nicht möglich mit der gängigen Definition der Dreh momentwandlung/Übersetzung eine Übersetzung des Getriebes zu benennen.

Die zwei Planetenradsätze des Getriebes können sowohl als ein Minus- oder ein Plus-Plane- tenradsatz ausgeführt sein. Auch eine Kombination von Minus- und Plusplanetenradsatz ist möglich.

Ein Minus-Planetensatz setzt sich auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise aus den Elementen Sonnenrad, Planetensteg und Hohlrad zusammen, wobei der Planetensteg mindestens ein, bevorzugt aber mehrere Planetenräder drehbar gelagert führt, die im Einzel nen jeweils sowohl mit dem Sonnenrad, als auch dem umliegenden Hohlrad kämmen.

Bei einem Plus-Planetensatz sind ebenfalls die Elemente Sonnenrad, Hohlrad und Plane tensteg vorhanden, wobei Letzterer mindestens ein Planetenradpaar führt, bei welchem das eine Planetenrad mit dem innenliegenden Sonnenrad und das andere Planetenrad mit dem umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht, sowie die Planetenräder untereinander kämmen.

Wo es eine Anbindung der einzelnen Elemente zulässt, kann ein Minus-Planetensatz in ei nen Plus-Planetensatz überführt werden, wobei dann gegenüber der Ausführung als Minus- Planetensatz die Hohlrad- und die Planetensteganbindung miteinander zu tauschen, sowie den Betrag der Getriebestandübersetzung um eins zu erhöhen ist. Umgekehrt könnte auch ein Plus-Planetensatz durch einen Minus-Planetensatz ersetzt werden, sofern die Anbindung der Elemente des Getriebes dies ermöglicht. Dabei wären dann im Vergleich zu dem Plus- Planetensatz ebenfalls die Hohlrad- und die Planetensteganbindung miteinander zu tau schen, sowie eine Getriebestandübersetzung um eins zu reduzieren und das Vorzeichen zu wechseln. Im Rahmen der Erfindung sind die zwei Planetenradsätze des Getriebes bevor zugt jeweils als Minus-Planetenradsatz ausgeführt. Diese haben einen guten Wirkungsgrad und lassen sich axial nebeneinander anordnen und radial schachteln.

Die ersten zwei Planetenradsätze können axial benachbart zueinander angeordnet sein. Der erste Planetenradsatz kann aber auch radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes ange ordnet sein. Man spricht bei letzterer Ausführung auch von einer geschachtelten Anordnung der Planetenradsätze.

Die Verzahnungen der zwei miteinander verbundenen Elemente des ersten und zweiten Pla netenradsatzes, also drittes Element des ersten Planetensatzes und erstes Element des zweiten Planetensatzes, können an demselben Bauteil ausgebildet sein. Darüber hinaus kann eine Steigung der Verzahnung am dritten Element des ersten Planetensatzes und am ersten Element des zweiten Planetensatzes identisch sein. Die identische Steigung ermög lich eine Axialkraftfreiheit des Verbindungsbauteils oder der Koppelwelle, sodass sich auf eine aufwändige Axiallagerung verzichten lässt.

Die Eingangswelle des Getriebes kann zur Einleitung eines Drehmoments in das Getriebe mit einer Antriebsmaschine, insbesondere einer Elektromaschine oder einer Verbrennungs kraftmaschine, verbunden sein. Entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform ist der Rotor der Elektromaschine drehfest mit der Eingangswelle verbunden. Alternativ dazu ist es eine Ausgestaltungsmöglichkeit des Getriebes, dass der Rotor über mindestens eine Über setzungsstufe mit der Eingangswelle in Verbindung steht. Die Elektromaschine kann entwe der koaxial zu den Planetenradsätzen oder achsparallel zu diesen liegend angeordnet sein. Im erstgenannten Fall kann der Rotor der Elektromaschine dabei entweder unmittelbar dreh fest mit der Eingangswelle verbunden oder aber über eine oder auch mehrere zwischenlie gende Übersetzungsstufen mit dieser gekoppelt sein, wobei Letzteres eine günstigere Ausle gung der Elektromaschine mit höherer Drehzahl und geringerem Drehmoment ermöglicht.

Die mindestens eine Übersetzungsstufe kann dabei als Stirnradstufe und/oder als Planeten stufe ausgeführt sein.

Ist die Elektromaschine hingegen achsversetzt zu den Planetenradsätzen vorgesehen, so erfolgt eine Koppelung über eine oder mehrere zwischenliegende Übersetzungsstufen und/o der einen Zugmitteltrieb. Die eine oder die mehreren Übersetzungsstufen können hierbei auch im Einzelnen entweder als Stirnradstufe oder als Planetenstufe realisiert sein. Bei ei nem Zugmitteltrieb kann es sich entweder um einen Riemen- oder einen Kettentrieb handeln. Bei koaxialer Anordnung der Elektromaschine ist es besonders bevorzugt, wenn die erste Ausgangswelle hindurch den Rotor der Elektromaschine geführt ist. Dadurch ist das Getriebe mit Elektromaschine besonders kompakt.

Die Standgetriebeübersetzung des zweiten Planetenradsatzes kann sich zumindest annä hernd aus dem Kehrwert der Standgetriebeübersetzung des ersten Planetensatzes minus 1 berechnen.

Weiterhin ist ein Getriebe bevorzugt, wobei sich die Standgetriebeübersetzung des zweiten Planetensatzes zumindest annähernd aus dem Kehrwert der Standgetriebeübersetzung des ersten Planetensatzes minus 1 berechnet, also: i 02 =— - 1.

Für den Fall, dass die beiden Planetensätze als Minus-Planetensätze ausgeführt sind (bspw. gern. Fig. 2 oder 3), bewirkt diese Rechenvorschrift unter Vernachlässigung von Getriebever lusten eine jeweils hälftige Aufteilung des Abtriebsdrehmoments auf die beiden Ausgangs wellen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Erfindung zur Aufteilung des Dreh momentes auf zwei Räder derselben Achse verwendet wird.

Wird eine andere Drehmomentaufteilung gewünscht oder sind die Planetenradsätze anders ausgeführt (bspw. Fig. 4 bis 9), so kann in sinngemäßer Weise eine Rechenvorschrift defi niert werden (Figur 19). Da im Betrieb unter realen Bedingungen die unsymmetrischen Ge triebeverluste hin zu den beiden Ausgangswellen dazu führen können, dass ein geringfügi ges Abweichen von der Rechenvorschrift vorteilhaft ist um gleiche Abtriebsdrehmomente an beiden Wellen zu erhalten erfolgt die Wortwahl„zumindest annähernd“. Des Weiteren erfolgt diese Formulierung, da eine exakte Einhaltung der Rechenvorschrift unter Einhaltung von ganzzahligen Zähnezahlen und günstigen Zähnezahlkombinationen, z.B. hinsichtlich akusti scher Anforderungen, manchmal nicht möglich ist.

In Figur 19 sind für die Radsatzkombinationen hinsichtlich der Figuren 4, 5, 6, 8, 9 in analo ger Weise die Rechenvorschriften der jeweiligen Abhängigkeit der Standübersetzung des zweiten Planetensatzes von der Standübersetzung des ersten Planetensatzes benannt.

Diese bewirken jeweils unter Vernachlässigung von Getriebeverlusten ein Abtriebsdrehmo ment in gleicher Höhe und mit gleichem Vorzeichen an beiden Ausgangswellen. Die Antriebsmaschine kann quer zu einer Fahrtrichtung eingebaut sein. Zudem können die zwei Ausgangswellen drehtest mit Rädern eines Fahrzeuges verbunden sein.

Zudem kann es sein, dass die zwei Ausgangswellen das eingeleitete Drehmoment auf unter schiedliche Achsen eines Fahrzeuges aufteilen. So lässt sich eine Anordnung als Längsver teilergetriebe (auch Längsverteiler genannt) realisieren, also ein Getriebe, das das eingelei tete Drehmoment bspw. auf mehrere Achsen, insbesondere auf eine Vorderachse und auf eine Hinterachse eines Fahrzeugs aufteilt.

Die Drehmomentaufteilung des Getriebes muss nicht gleichmäßig auf die Ausgangswellen erfolgen. Insbesondere bei der Ausführungsform als Längsverteilergetriebe kann eine nicht gleichmäßige Aufteilung zwischen der einen und der anderen Achse erfolgen. Bspw. kann die Aufteilung des von der Eingangswelle bereitgestellten Drehmoments derart erfolgen, dass 60% auf die Hinterachse und 40% auf die Vorderachse geleitet werden.

Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn der erste und zweite Planetenradsatz als Minus-Planetenradsatz ausgeführt sind. Diese haben einen guten Wirkungsgrad und las sen sich axial nebeneinander anordnen und radial schachteln.

Bei einer Kombination von Minus- und Plusplanetenradsatz in einer geschachtelten Anord nung kann der radial innere Planetenradsatz ein Minus-Planetenradsatz und der radial äu ßere Planetenradsatz ein Plus-Planetenradsatz sein. Hierbei bleibt einerseits eine einfach zu realisierende Schachtelbarkeit erhalten. Außerdem bietet in diesem Zusammenhang das festgesetzte Hohlrad noch den Vorteil, dass der durch den Plus-Planetenradsatz bewirkte (üblicherweise) schlechtere Wirkungsgrad sich lediglich auf eine Ausgangswelle auswirkt.

Dem Getriebe kann zusätzlich ein Übersetzungsgetriebe oder ein mehrgängiges Getriebe, vorzugsweise ein 2-Gang-Getriebe vorgeschaltet sein. Dieses Übersetzungsgetriebe oder mehrgängige Getriebe kann dann auch Bestandteil des Getriebes sein und dient der Gestal tung einer zusätzlichen Übersetzung indem bspw, die Drehzahl der Antriebsmaschine über setzt wird und die Eingangswelle mit dieser übersetzten Drehzahl angetrieben wird. Das mehrgängige Getriebe oder Übersetzungsgetriebe kann insbesondere in der Form eines Pla netengetriebes vorliegen.

Die Elemente des Getriebes können wie folgt ausgeführt sein: a) Getriebe mit zwei Minus-Planetenradsätzen, wobei es sich bei

- dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes um einen Planetenträger und

- bei dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Hohlrad handelt und wobei es sich bei

- dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes um einen Planetenträger und

- bei dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Hohlrad handelt.

Dieses Getriebe könnte als ein erstes Konzept mit zwei Minus-Planetenradsätzen bezeichnet werden. b) Getriebe mit zwei Minus-Planetenradsätzen, wobei es sich bei

- dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Hohlrad handelt und

- bei dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes um einen Planetenträger han delt und wobei es sich bei

- dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Hohlrad,

- bei dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Planetenträger und

- bei dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad handelt.

Dieses Getriebe könnte als ein zweites Konzept mit zwei Minus-Planetenradsätzen bezeich net werden. c) Getriebe mit zwei Minus-Planetenradsätzen, wobei es sich bei

- dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Hohlrad,

- bei dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes um einen Planetenträger und

- bei dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad handelt und wobei es sich bei

- dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes um einen Planetenträger und

- bei dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Hohlrad handelt. Dieses Getriebe könnte als ein fünftes Konzept mit zwei Minus-Planeten radsätzen bezeich net werden. d) Getriebe mit einem Plus- und einem Minus-Planetenradsatz, wobei der zweite Planeten radsatz der Minus-Planetenradsatz ist, wobei es sich bei

- dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Hohlrad und

- bei dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes um einen Planetenträger han delt und wobei es sich bei

- dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes um einen Planetenträger und

- bei dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes um einen Hohlrad handelt.

Bei diesem Getriebe handelt es sich quasi um das erste Konzept mit einem Plus-Planeten radsatz. e) Getriebe mit einem Plus- und einem Minus-Planetenradsatz, wobei der erste Planetenrad satz der Minus-Planetenradsatz ist, wobei es sich bei

- dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes um einen Planetenträger und

- bei dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Hohlrad handelt und wobei es sich bei

- dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes (P2) um ein Hohlrad und

- bei dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes um einen Planetenträger handelt. f) Getriebe mit zwei Plus-Planetenradsätzen, wobei es sich bei

- dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes um ein Hohlrad und

- bei dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes um einen Planetenträger han delt und wobei es sich bei

- dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes um ein Sonnenrad,

- bei dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes um einen Hohlrad und bei dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes um einen Planetenträger handelt.

Bei diesem Getriebe handelt es sich quasi um das erste Konzept mit zwei Plus-Planeten radsätzen.

Die Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit umfasst einen dritten Planetenradsatz sowie ei nen Aktuator. Hierbei ist ein erstes Element des dritten Planetenradsatzes mit der Verbin dungswelle drehtest verbunden. Ein zweites Element des dritten Planetenradsatzes steht mit einem Ausgangselement des Aktuators in Verbindung. Ein drittes Element des dritten Plane tenradsatzes ist mit einem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes drehtest verbun den, wobei dieses wiederum mit der ersten Ausgangswelle drehtest verbunden ist.

Ein solches Getriebe vereint in einer einzigen Baugruppe die beiden Funktionen Drehmo mentwandlung und Drehmomentverteilung. Bei dem Getriebe handelt es sich sozusagen um ein kombiniertes Übersetzungs- und Differentialgetriebe, das einerseits eine Drehmoment wandlung unter Zuhilfenahme einer Gehäuseabstützung und andererseits die Drehmoment verteilung auf die Ausgangswellen realisieren kann. Zudem wird eine Torque-Vectoring- Überlagerungseinheit bereitgestellt.

Dass zwei Bauelemente des Getriebes oder der Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit drehfest„verbunden“ bzw.„gekoppelt“ sind bzw.„miteinander in Verbindung stehen“, meint im Sinne der Erfindung eine permanente Koppelung dieser Bauelemente, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Insbesondere ist zwischen diesen Bauele menten, bei welchen es sich um Elemente der Planetenradsätze und/oder auch Wellen und/oder ein drehfestes Bauelement des Getriebes handeln kann, kein Schaltelement vorge sehen, sondern die entsprechenden Bauelemente sind fest miteinander gekoppelt. Auch eine drehelastische Verbindung zwischen zwei Bauteilen wird als fest oder drehfest verstan den. Insbesondere kann eine drehfeste Verbindung auch Gelenke beinhalten, z.B. um eine Lenkbewegung oder eine Einfederung eines Rades zu ermöglichen.

Der Aktuator der Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit weist ein drehbares Ausgangsele ment auf, das in seinem weiteren Verlauf mit einem Element des dritten Planetenradsatzes drehfest verbunden ist. Unter der„Verbindung“ des Ausgangselements des Aktuators mit dem zweiten Element des Übersetzungsgetriebes der Torque-Vectoring-Überlagerungsein- heit ist im Sinne der Erfindung eine derartige Verbindung zu verstehen, dass eine gleichblei bende Drehzahlabhängigkeit vorherrscht. Der Aktuator kann bspw. in der Form einer Elektro- maschine oder eines Hydraulikmotors vorliegen. Elektromotoren haben gegenüber Hydrau likmotoren den Vorteil, dass sie keine mitlaufende Hydraulikpumpe und daher geringere Still standsverluste aufweisen. Zudem sind Elektromotoren besser regelbar als hydraulische Mo toren.

Der Aktuator der Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit kann je nach Drehmomentrichtung wahlweise das Drehmoment auf die erste oder zweite Ausgangswelle des Getriebes vertei len. An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Drehzahl des Aktuators entscheidend dafür ist, welche Ausgangswelle schneller dreht. Die Aktuatordrehzahl, bei welcher beide Ausgangs wellen gleich schnell drehen, lässt sich durch Wahl der Standgetriebeübersetzung des dritten Planetenradsatzes P3 beeinflussen und beispielsweise auf null einstellen. Das Vorzeichen des Drehmoments ist entscheidend dafür, welche Ausgangswelle mehr Drehmoment auf weist (Vier-Quadrantenbetrieb).

Die Standgetriebeübersetzung des dritten Planetenradsatzes kann je nach Anforderung an die Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit gewählt werden. Wird sie derart gewählt, dass bei Geradeausfahrt das Ausgangselement des Aktuators stillsteht, kann der Aktuator, insbe sondere Elektromaschine oder Hydraulikmotor mit besonders geringem Leistungsbedarf o- der geringem Verbrauch ausgelegt werden.

Der dritte Planetenradsatz der Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit kann axial benach bart zum ersten Planetenradsatz oder aber auch radial außerhalb des ersten Planetenrad satzes des Getriebes angeordnet sein. Der dritte Planetenradsatz kann ebenfalls als ein Mi nus-Planetenradsatz ausgebildet sein. In einer anderen Ausführung kann er als ein Plus-Pla- netenradsatz ausgebildet sein. Zudem kann der dritte Planetenradsatz in Stufenplaneten- Bauweise ausgebildet sein, insbesondere als ein Plus-Planetenradsatz in Stufenplaneten- Bauweise.

Zur Erhöhung der Übersetzung der Drehzahl des Ausgangs des Aktuators (Aktuatordreh zahl), bspw. der Rotordrehzahl des Rotors der Elektromaschine, ist es bevorzugt, zumindest ein Übersetzungsgetriebe zwischen dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes und dem Rotor anzuordnen. Als Übersetzungsgetriebe kommt insbesondere ein oder mehrere Planetenradsätze und/oder eine oder mehrere Stirnradstufen in Betracht. Eine besonders bevorzugte Ausführung der Erfindung ist es, wenn zwei Übersetzungsge triebe, insbesondere in der Form zweier Planetenradsätze zwischen dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes und dem Aktuator angeordnet sind, insbesondere zwei Plane tenradsätze.

Das Getriebe mit der Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit ist insbesondere Teil eines Kraftfahrzeugantriebsstranges für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug und ist dann zwischen einer als Verbrennungskraftmaschine oder als Elektromaschine gestalteten Antriebsma schine des Kraftfahrzeuges und weiteren, in Kraftflussrichtung zu Antriebsrädern des Kraft fahrzeuges folgenden Komponenten des Antriebsstranges angeordnet. Das Getriebe kann auch Teil eines Antriebsstrangs für ein konventionelles Kraftfahrzeug sein, also ein Fahr zeug, das lediglich durch eine Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird.

Nach einem weiteren Aspekt wird ein Antriebsstrang mit einem vorstehend beschriebenen Getriebe mit einer Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Getriebe oder mit einem solchen Antriebsstrang bereitgestellt. Die Vorteile des Ge triebes mit Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit wirken sich zugleich auf den An triebstrang sowie auf das Fahrzeug mit einer solchen Getriebe mit einer Torque-Vectoring- Überlagerungseinheit aus.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Mög lichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Be schreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeich nungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 a - 1 e eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs; Fig. 2 - 7 je eine schematische Ansicht eines beispielhaften Getriebes, welches mit einer Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit gemäß der Erfindung bei dem Fahrzeug aus Fig. 1 a - 1e zur Anwendung kommen kann;

Fig. 8 - 13 je eine schematische Ansicht eines beispielhaften Antriebstrangs mit einem Getriebe mit einer Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit, wie er bei dem Fahrzeug aus Fig. 1 a bis 1 e zur Anwendung kommen kann;

Fig. 14 die Ausführung gemäß Fig. 3 in einer Schnittansicht;

Fig. 15-18 eine Schematische Darstellung des Funktionsprinzips der Erfindung;

Fig. 19 eine Übersicht der Standgetriebeübersetzungen der einzelnen Ausfüh rungsformen; und

Fig. 20 - 29 eine schematische Ansicht je eines Antriebstrangs mit einem Getriebe mit einer Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit in jeweils bevorzug ten Ausführungsformen der Erfindung.

Fig. 1 a bis 1 e zeigen jeweils eine schematische Ansicht eines Getriebes G mit einer nicht nä her dargestellten Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit eines Kraftfahrzeugantriebsstran ges 100 eines Fahrzeugs 1000, in Form eines PKW.

Der Antriebsstrang 100 gemäß Fig. 1 a zeigt einen elektrischen Antrieb der die hintere Achse A des Fahrzeugs 1000 antreibt. Der Antriebsstrang umfasst ein Getriebe G, welches das An triebsmoment der Elektromaschine EM auf zwei Ausgangswellen 1 1 und 12 aufteilt. Das Ge triebe G sowie die Elektromaschine sind in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Die Fahrtrichtung Vorwärts ist durch den Pfeil 99 dargestellt. Wie zudem in Fig. 1 a zu erkennen ist, sind das Getriebe G und die Elektromaschine EM quer zu der Fahrtrichtung des Fahrzeu ges ausgerichtet.

Der Antriebsstrang 100 gemäß Fig. 1 b zeigt einen verbrennungsmotorischen Antrieb der die hintere Achse A des Fahrzeugs 1000 antreibt. Der Antriebsstrang umfasst ein Getriebe G, welches das Antriebsmoment der Verbrennungskraftmaschine VM auf zwei Ausgangswellen 1 1 und 12 aufteilt, wobei zwischen Getriebe G und Verbrennungskraftmaschine VM ein wei teres Getriebe, bspw. ein Automatikgetriebe des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Fahrtrichtung Vorwärts ist durch den Pfeil 99 dargestellt. Wie zudem in Fig. 1 a zu erkennen ist, sind das Getriebe G und die Verbrennungskraftmaschine VM längs zu der Fahrtrichtung des Fahrzeu ges ausgerichtet.

Der Antriebsstrang 100 gemäß Fig. 1 c zeigt einen verbrennungsmotorischen Antrieb der die hintere Achse A und die vorderer Achse B des Fahrzeugs 1000 antreibt. Der Antriebsstrang umfasst ein Getriebe G, welches das Antriebsmoment der Verbrennungskraftmaschine VM auf die Achsen A und B aufteilt, wobei zwischen Getriebe G und Verbrennungskraftmaschine VM ein weiteres Getriebe, bspw. ein Automatikgetriebe, des Fahrzeugs angeordnet ist. Das Getriebe G kann dann über eine Ausgangswelle 1 1 mit einem Achsdifferential der Hinterrad achse A und über eine Ausgangswelle 12 mit einem Achsdifferential der Vorderachse B ver bunden sein. Die Fahrtrichtung Vorwärts ist durch den Pfeil 99 dargestellt. Wie zudem in Fig. 1 c zu erkennen ist, sind das Getriebe G und die Verbrennungskraftmaschine VM längs zu der Fahrtrichtung des Fahrzeuges ausgerichtet.

Der Antriebsstrang 100 gemäß Fig. 1 d zeigt einen elektrischen Antrieb der die vordere Achse B des Fahrzeugs 1000 antreibt, also einen elektrischen Fron-Quer-Antrieb. Der An triebsstrang umfasst ein Getriebe G, welches das Antriebsmoment der Elektromaschine EM auf zwei Ausgangswellen 1 1 und 12 aufteilt. Das Getriebe G sowie die Elektromaschine sind in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Die Fahrtrichtung Vorwärts ist durch den Pfeil 99 dargestellt. Wie zudem in Fig. 1 d zu erkennen ist, sind das Getriebe G und die Elektroma schine EM quer zu der Fahrtrichtung des Fahrzeuges ausgerichtet.

Der Antriebsstrang 100 gemäß Fig. 1 e zeigt einen elektrischen Allrad-Antrieb der die hintere Achse A sowie die vordere Achse B des Fahrzeugs 1000 antreibt. Hierbei handelt es sich um ein als Längsverteiler ausgeführtes Getriebe. Der Antriebsstrang umfasst ein Getriebe G, welches das Antriebsmoment der Elektromaschine EM auf zwei Ausgangswellen 1 1 und 12 aufteilt. Die Ausgangswelle 1 1 überträgt das Drehmoment auf die vordere Achse B, während die Ausgangswelle 12 das Drehmoment auf die hintere Achse A überträgt. Die jeweiligen Drehmomente werden dann wiederum in jeweilige Achsdifferentiale eingeleitet. Das Getriebe G sowie die Elektromaschine sind in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Die Fahrt richtung Vorwärts ist durch den Pfeil 99 dargestellt. Wie zudem in Fig. 1 e zu erkennen ist, sind das Getriebe G und die Elektromaschine EM quer zu der Fahrtrichtung des Fahrzeuges ausgerichtet. Fig. 2 zeigt ein Getriebe G in einer ersten beispielhaften Ausführungsform. Das Getriebe G umfasst eine Eingangswelle 10, eine erste Ausgangswelle 1 1 , eine zweite Ausgangswelle 12, einen ersten Planetenradsatz P1 sowie einen mit dem ersten Planetenradsatz P1 ver bundenen zweiten Planetenradsatz P2. Die Planetenradsätze P1 und P2 sind vorliegend je weils als ein Minus-Planetenradsatz ausgebildet. Die Planetenradsätze P1 , P2 umfassen je weils mehrere Elemente E1 1 , E21 , E31 , E12, E22, E32, wobei es sich bei dem ersten Ele ment E1 1 um ein Sonnenrad S01 , bei dem zweiten Element E21 um einen Planetenträger PT1 und bei dem dritten Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 um ein Hohlrad H01 handelt. Bei dem zweiten Planetenradsatz P2 handelt es sich bei dem ersten Element E12 um ein Sonnenrad S02, bei dem zweiten Element E22 um einen Planetenradträger PT2 so wie bei dem dritten Element E32 um ein Hohlrad H02. Die Planetenradträger PT1 , PT2 la gern jeweils mehrere Planetenräder, die dargestellt, aber nicht bezeichnet sind. Die Plane tenräder kämmen einerseits mit dem jeweiligen, radial innen liegenden Sonnenrad als auch mit dem jeweiligen, umliegenden Hohlrad. Die Eingangswelle 10, die erste Ausgangswelle 1 1 sowie die zweite Ausgangswelle 12 sind koaxial zueinander angeordnet. Ebenso sind die zwei Planetenradsätze P1 , P2 koaxial zueinander angeordnet.

Die Eingangswelle 10 ist vorliegend mit dem ersten Element E1 1 drehfest verbunden. Die erste Ausgangswelle 1 1 ist drehfest mit dem zweiten Element E21 des ersten Planetenrad satzes drehfest verbunden. Die zweite Ausgangswelle 12 ist drehfest mit dem dritten Ele ment E32 des zweiten Planetenradsatzes drehfest verbunden. Das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 ist drehfest mit dem ersten Element E12 des zweiten Planeten radsatzes P2 verbunden, während das zweite Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 an einem drehfesten Bauelement GG festgesetzt ist. Bei dem drehfesten Bauelement GG handelt es sich um ein Getriebegehäuse des Getriebes G.

Das dritte Element E31 , also das Hohlrad H01 des ersten Planetenradsatzes P1 und das erste Element E12, also das Sonnenrad S02 des zweiten Planetenradsatzes bilden ein ge meinsames Bauteil, das vorliegend als eine Verbindungswelle oder Welle 3 vorliegt.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, sind die Eingangswelle 10, die erste Ausgangswelle 1 1 sowie die zweite Ausgangswelle 12 koaxial zueinander angeordnet. Ebenso sind die zwei Plane tenradsätze P1 , P2 koaxial zueinander angeordnet. Die zwei Planetenradsätze P1 , P2 sind gemäß dieser Ausführungsform axial beabstandet zueinander angeordnet. Die Eingangswelle 10 kann mit einer Antriebsmaschine verbunden sein und so ein Eingangs drehmoment in das Getriebe G einleiten. Das heißt, Eingangswelle 10 und Ausgangswellen 1 1 , 12 drehen in die gleiche Richtung. Durch die Verbindung der zwei Planetenradsätze P1 , P2 miteinander sowie der Abstützung des zweiten Elements E22 am Gehäuse GG kann das eingeleitete Eingangsdrehmoment auf die zwei Ausgangswellen 1 1 , 12 aufgeteilt werden. Hierbei übernimmt das Getriebe nicht nur die Funktion eines Übersetzungsgetriebes, son dern zusätzlich auch eines Differentialgetriebes. Das heißt, das eingeleitete Drehmoment wird nicht nur übersetzt, sondern auch auf verschiedene Ausgangswellen aufgeteilt. Bei die ser Ausführungsform erfolgt keine Drehrichtungsumkehr.

Fig. 3 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform des Getriebes G. Im Unterschied zur Ausführung gemäß Fig. 2 zeigt die Ausführung gemäß Fig. 3 eine radial verschachtelte An ordnung der zwei Planetenradsätze P1 , P2. Während die Ausführung gemäß Fig. 2 eine äu ßerst radial kompakt bauende Lösung vorschlägt, ermöglicht die Ausführungsform gemäß Fig. 3 ein äußerst axial kompakt bauendes Getriebe G. Der erste Planetenradsatz P1 bildet hierbei den radial innen liegenden Planetenradsatz. Der zweite Planetenradsatz P2 bildet den radial außen liegenden Planetenradsatz. Der erste Planetenradsatz P1 liegt demnach radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes P2. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Verbindung des ersten Hohlrades H01 des ersten Planetenradsatzes P1 mit dem Sonnen rad S02 des zweiten Planetenradsatzes als ein einziges Bauteil ausgebildet, das vorliegend ebenfalls als eine Welle 3 vorliegt. Bei dieser Ausführungsform erfolgt ebenfalls keine Dreh richtungsumkehr.

Fig. 4 zeigt ein Getriebe G in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform. Im Unterschied zu Fig. 2 ist der erste Planetenradsatz P1 nun als ein Plus-Planetenradsatz ausgebildet. Das heißt, das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes ist als ein Planetenradträger ausgebildet, der drehfest mit dem ersten Element E12 des zweiten Planetenradsatzes, also dem Sonnenrad S02 verbunden ist. Das zweite Element E21 ist nunmehr als ein Hohlrad H01 ausgebildet und drehfest mit der ersten Ausgangswelle 1 1 verbunden. Das dritte Ele ment E31 des ersten Planetenradsatzes und das erste Element E12 des zweiten Planeten radsatzes sind wiederum an demselben Bauteil ausgebildet, das vorliegend als eine Welle 3 vorliegt. Im Übrigen wird auf die Ausführungen zu Fig. 2 verwiesen.

Fig. 5 zeigt eine weiter beispielhafte Ausführungsform des Getriebes G. Im Unterschied zur Ausführung gemäß Fig. 2 sind nun beide Planetenradsätze P1 , P2 als Plus-Planetenrads- ätze ausgebildet. So ist das zweite Element E21 als ein Hohlrad H01 ausgebildet und mit der ersten Ausgangswelle 1 1 drehtest verbunden. Das dritte Element E31 ist nunmehr als ein Planetenträger PT 1 ausgebildet und drehtest mit dem ersten Element E12, also dem Sonnenrad S02 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden. Das zweite Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 ist nunmehr als das Hohlrad H02 ausgebildet und an dem drehfesten Bauelement GG festgesetzt. Das dritte Element E32 des zweiten Planetenradsat zes P2 hingegen ist als Planetenträger PT2 ausgebildet und drehfest mit der zweiten Aus gangswelle 12 verbunden.

Es wurde also bei beiden Planetenradsätzen P1 , P2 die Planetenträger- und Hohlradanbin dung vertauscht. Im Übrigen wird auf die Ausführungen zu Fig. 2 verwiesen.

Fig. 6 zeigt ein Getriebe in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist nunmehr der zweite Planetenradsatz P2 als ein Plus- Planetenradsatz ausgebildet, während hingegen der erste Planetenradsatz P1 unverändert bleibt. Somit ist also das Hohlrad H02 des zweiten Planetenradsatzes P2 an dem Gehäuse GG festgesetzt. Zudem ist der Planetenträger PT2 mit der zweiten Ausgangswelle 12 dreh fest verbunden. Es wurden also die Planetenträger- und Hohlradanbindung des zweiten Pla netenradsatzes vertauscht. Im Übrigen wird auf die Ausführungen zu Fig. 2 verwiesen.

Fig. 7 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform des Getriebes G. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Fig. 6 sieht die Ausführungsform gemäß Fig. 7 radial ver schachtelte Planetenradsätze P1 , P2 vor. Der radial innen liegende Planetenradsatz ist der erste Planetenradsatz P1. Der radial außen liegende Planetenradsatz ist der zweite Plane tenradsatz P2. Im Übrigen wird auf die Ausführungen zu Fig. 6 bzw. 2 verwiesen.

Fig. 8 zeigt das Getriebe G in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform. Diese Ausfüh rungsform weist im Vergleich zur Ausführungsform gemäß Fig. 2 folgende Unterschiede auf. Zum einen ist eine Antriebsmaschine in Form einer Elektromaschine EM vorgesehen. Die Elektromaschine EM umfasst einen gehäusefesten Stator S sowie einen Rotor R. Der Rotor R der Elektromaschine EM ist drehfest mit dem ersten Element E1 1 , also dem Sonnenrad S01 des ersten Planetenradsatzes verbunden. Ein weiterer Unterschied liegt darin, dass das zweite Element E21 des ersten Planetenradsatzes als ein Hohlrad H01 ausgebildet ist und drehfest mit der ersten Ausgangswelle 1 1 verbunden ist. Zudem ist das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 als ein Planetenträger PT1 ausgebildet und drehfest mit dem ersten Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 verbunden, das vorliegend als ein Hohlrad H02 ausgebildet ist. Das zweite Element E22 des zweiten Planetenradsatzes ist weiterhin als ein Planetenträger PT2 ausgebildet und an dem Gehäuse GG festgesetzt. Demnach ist das dritte Element E32 als ein Sonnenrad S02 ausgebildet und mit der zweiten Ausgangswelle drehtest verbunden. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform erfolgt eine Drehrichtungsumkehr der Eingangsdrehzahl. Eine Verschachtelung der Planetenradsätze P1 , P2 ist bei dieser Ausführungsform nicht möglich.

Mit anderen Worten erfolgt die Einleitung des Drehmoments weiterhin über das Sonnenrad S01 des ersten Planetenradsatzes P1 , während hingegen der Abtrieb über das Hohlrad H01 gewährleistet wird. Anders als bei Fig. 2 ist nunmehr der Planetenträger des ersten Pla netenradsatzes P1 drehfest mit dem Hohlrad H02 des zweiten Planetenradsatzes verbun den. Im Unterschied zur Ausführung gemäß Fig. 2 erfolgt der Abtrieb des zweiten Planeten radsatzes demnach über das Sonnenrad S02.

Fig. 9 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform des Getriebes G. Die Ausführungs form weist folgende Unterschiede zu der Ausführungsform gemäß Fig. 2 auf. Zum einen ist eine Antriebsmaschine in Form einer Elektromaschine EM vorgesehen, die einen gehäuse festen Stator S und einen Rotor R aufweist. Der Rotor R ist mit der Eingangswelle 10 dreh fest verbunden, welche wiederum mit dem ersten Element E1 1 , das vorliegend als ein Hohl rad H01 ausgebildet ist, des ersten Planetenradsatzes P1 verbunden. Die erste Ausgangs welle 1 1 ist vorliegend mit dem zweiten Element E21 , das vorliegend als ein Planetenträger PT2 vorliegt, des ersten Planetenradsatzes P1 verbunden. Das dritte Element E31 des ers ten Planetenradsatzes P1 , das vorliegend als ein Sonnenrad S01 ausgebildet ist, ist dreh fest mit dem ersten Element E12, also dem Sonnenrad S02 des zweiten Planetenradsatzes P2, verbunden. Die übrigen Elemente des zweiten Planetenradsatzes bleiben unverändert.

Anders als bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 erfolgt bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 die Einleitung des Drehmoments über das Hohlrad H01 des ersten Planetenradsat zes P1 , während der Abtrieb des ersten Planetenradsatzes P1 weiterhin über den Planeten träger PT1 erfolgt. Im Unterschied zur Fig. 2 erfolgt die Verbindung der beiden Planetenrads ätze P1 , P2 über ein gemeinsames Sonnenrad, das vorliegend als eine Welle 3 vorliegt.

Fig. 9a zeigt eine konkrete Ausführungsform des Getriebes G für den Antriebsstrang aus Fig. 1 c. Abtrieb 12 überträgt das Drehmoment auf die Hinterachse A. Abtriebe 1 1 überträgt das Drehmoment auf die Vorderachse B. Wie gut zu erkennen ist, sind die Ausgangswellen 1 1 , 12 achsparallel zueinander - und nicht koaxial zueinander - angeordnet. Die zweite Aus gangswelle 12 des zweiten Planetenradsatzes P2 kämmt mit einem Zwischenzahnrad ZZ, welches wiederum mit einer Welle verbunden ist, welche das Drehmoment wiederum in eine nicht dargestelltes Hinterachsdifferential einleitet.

Fig. 10 zeigt einen Antriebsstrang 100 eines Fahrzeugs mit einem Getriebe in einer beispiel haften Ausführungsform, wobei dem Getriebe G zusätzlich ein Übersetzungsgetriebe in Form eines Planetengetriebes P33 vorgeschaltet ist.

Bei dem Getriebe G handelt es sich um die Ausführungsform gemäß Fig. 3, auf welche hier mit verwiesen wird. Der Planetenradsatz P33 ist als ein Minus-Planetenradsatz ausgebildet und weist ein erstes Element E133, das als ein Sonnenrad ausgebildet ist, ein zweites Ele ment E233, das als ein Planetenträger ausgebildet ist sowie ein drittes Element E333, das vorliegend als ein Hohlrad H033 ausgebildet ist, auf. Das zweite Element E233 des zusätzli chen Planetenradsatzes P33 ist drehfest mit der Eingangswelle 10 des Getriebes G verbun den.

Des Weiteren ist dem Planetengetriebe P33 ein Schaltelement SE zugeordnet. Das Schalt element SE ist dazu eingerichtet, das dritte Element E333 an dem drehfesten Bauelement GG festzusetzen. Ferner ist das Schaltelement SE dazu eingerichtet, in einer zweiten Schalt position das dritte Element E333 mit dem ersten Element E133 des Planetenradsatzes P33 zu verbinden, also zu verblocken. Ist ein Planetenradsatz verblockt, so ist die Übersetzung unabhängig von der Zähnezahl stets 1. Anders ausgedrückt läuft der Planetenradsatz als Block um. In einer dritten Schaltposition ist das dritte Element E333 weder am Gehäuse fest gesetzt, noch ist der Planetenradsatz P33 verblockt. Das Schaltelement SE liegt in diesem Fall in einer neutralen Schaltstellung vor. Die erste Schaltstellung des Schaltelements SE ist mit Bezugszeichen G1 gekennzeichnet, welche zugleich eine erste Gangstufe repräsentiert. Die zweite Schaltstellung ist mit dem Bezugszeichen G2 gekennzeichnet, welche zugleich eine zweite Gangstufe repräsentiert. Das erste Element E13 des Planetenradsatzes P3 ist über eine Eingangswelle 14 mit einer nicht dargestellten Antriebsmaschine verbunden. Ist das Schaltelement SE in seiner Neutralstellung, so wird das in das Übersetzungsgetriebe P33 eingeleitete Antriebsmoment nicht auf die Eingangswelle 10 des Getriebes G übertra gen.

Wie zudem gut aus Fig. 10 zu entnehmen ist, ist das Übersetzungsgetriebe P33 koaxial zur Eingangswelle 10 und zu den Ausgangswellen 1 1 , 12 angeordnet. Zudem ist gut zu erken nen, wie die erste Ausgangswelle 1 1 durch die als Hohlwelle ausgeführte Eingangswelle 10 und im weiteren Verlauf durch die als Hohlwelle ausgeführte weitere Welle 14 geführt ist. Die beiden Ausgangswellen 1 1 , 12 sind jeweils mit einem Antriebsrad 20 verbunden. Schwin gungsdämpfer 15 sind vorgesehen, um die Schwingungen des Fahrzeugs aufzunehmen.

Fig. 1 1 zeigt einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einem Getriebe in einer weiteren bei spielhaften Ausführungsform. Bei dem Getriebe G handelt es sich um die bevorzugte Aus führung gemäß Fig. 2, worauf verwiesen wird. Anders als in Fig. 10 ist bei der Ausführungs form gemäß Fig. 1 1 kein Übersetzungsgetriebe vorgeschaltet. Die Antriebsmaschine ist als eine Elektromaschine EM ausgebildet. Die Elektromaschine EM weist einen gehäusefesten Stator S sowie einen Rotor R auf. Der Rotor R ist drehfest mit der Eingangswelle 10 verbun den. Die Elektromaschine EM ist, wie gut zu erkennen ist, koaxial zur Eingangswelle 10 und zu den Ausgangswellen 1 1 , 12 angeordnet. Zudem ist sie damit koaxial zu den Planeten radsätzen P1 , P2 angeordnet. Die Eingangswelle 10 ist als eine Hohlwelle ausgeführt, durch welche hindurch die erste Ausgangswelle 1 1 geführt ist. Im Übrigen wird auf die Ausführun gen zu Fig. 10 verwiesen.

Fig. 12 zeigt einen weiteren Antriebsstrang 100 mit einem Getriebe G in einer beispielhaften Ausführungsform. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 1 sind die Planeten radsätze P1 , P2 nicht axial nebeneinander, sondern radial übereinander, also geschachtelt, angeordnet. Bei dem Getriebe G handelt es sich somit um die bevorzugte Ausführungsform aus Fig. 3. Im Übrigen wird auf die Ausführungen gemäß Fig. 1 1 und Fig. 3 verwiesen.

Fig. 13 zeigt einen Antriebsstrang 100 in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform. Diese Ausführungsform ähnelt der Ausführungsform gemäß Fig. 1 1 , wobei im Unterschied zu dieser die Elektromaschine EM nicht koaxial, sondern achsparallel zum Getriebe G ange ordnet ist. Eine Anbindung erfolgt dabei über eine Stirnradstufe SRS, die sich aus einem ers ten Stirnrad SR1 und einem zweiten Stirnrad SR2 zusammensetzt. Das erste Stirnrad SR1 ist dabei drehfest an der Eingangswelle 10 angebunden. Das Stirnrad SR1 steht dann mit dem Stirnrad SR2 im Zahneingriff, welches drehfest auf einer Eingangswelle EW der Elektro maschine EM platziert ist, die innerhalb der Elektromaschine EM die Anbindung an den - vorliegend nicht weiter dargestellten - Rotor der Elektromaschine EM herstellt. Ansonsten entspricht die Ausführung nach Fig. 13 der Ausführungsform nach Fig. 1 1 , sodass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.

Fig. 14 zeigt die Ausführungsform des Getriebes G gemäß Fig. 3 in einer Schnittansicht. Die im Zentrum liegende Welle ist die Ausgangswelle 1 1. Die Eingangswelle 10 fällt in dieser Zeichnung mit dem Sonnenrad von P1 zusammen, d.h. anders ausgedrückt, die Eingangs welle 10 ist mit einem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes P1 verbunden. Das Sonnen rad des ersten Planetenradsatzes P1 wiederum steht im Zahneingriff mit Planetenrädern des ersten Planetenradsatzes P1. Die Planetenräder des ersten Planetenradsatzes P1 wiederum kämmen mit dem umliegenden Hohlrad des ersten Planetenradsatzes P1 , wobei das Hohl rad zugleich das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes P2 bildet. Das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes P2 wiederum steht im Zahneingriff mit Planetenrädern des zwei ten Planetenradsatzes P2. Die Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes P2 wiederum stehen im Zahneingriff des die Planetenräder umgebenden Hohlrads des zweiten Planeten radsatzes P2.

Die nachfolgenden Figuren 15 bis 17 zeigen die Krafteinleitung und Kraftabstützungen des Getriebes gemäß dieser Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik wie bspw. DE 10 201 1 079 975 A1. Dem Stand der Technik wird die bevorzugte Ausführungsform mit zwei Mi nus-Planetengetrieben gegenübergestellt, wie sie u.a. in Fig. 2 und 3 beschrieben wurden. Jedoch gilt diese Betrachtung sinngemäß auch für die übrigen Ausführungsformen.

Für die Figuren 15 bis 17 gilt allgemein:

Am ersten Planetenradsatz P1 wird das Drehmoment der Eingangswelle 10 in das Ab triebsmoment für den ersten Abtrieb 1 1 gewandelt. Das dritte Element E31 des ersten Plane tenradsatzes P1 (welches zugleich das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 ist) wird durch dessen Reaktionsmoment rückwärts angetrieben. Die Rückwärtsbewe- gung des dritten Elementes E31 wird zugelassen, sodass ein Teil der mechanischen An triebsleistung (vorzugsweise 50% beim Querdifferential und Geradeausfahrt) durch den ers ten Planetensatz P1 hindurch in den zweiten Planetensatz geleitet wird.

Des Weiteren wird durch das Rückwärtsdrehen die Übersetzung zum ersten Abtrieb (1 1 ) ver größert (Standgetriebeübersetzung iO = -3 würde bei festgesetztem Hohlrad nur eine Über setzung von i = 4 ermöglichen).

Im zweiten Planetensatz P2 wird die am ersten Element (E12) eingebrachte Drehrichtung (rückwärts) unter Zuhilfenahme einer Gehäuseabstützung (E22) in die Abtriebsbewegung des zweiten Abtriebs (12) umgekehrt (vorwärts). Hierbei summieren sich das in den zweiten Planetensatz P2 eingeleitete Drehmoment und das zum zweiten Abtrieb (12) ausgeleitete Drehmoment zum Gehäusestützmoment auf. Der zweite Planetensatz P2 überträgt hierbei nur den Teil der mechanischen Leistung, der zum zweiten Abtrieb (12) geleitet wird (typi scherweise 50%). Der zweite Planetensatz P2 wird nur mit einem Teil der Leistung beauf schlagt, sodass der Gesamtwirkungsgrad positiv beeinflusst wird.

Beim Stand der Technik erfolgt gewöhnlich eine Drehmomentwandlung unter Zuhilfenahme einer Gehäuseabstützung. Das Reaktionsmoment des Übersetzungsgetriebes wird dabei di rekt ins Gehäuse geleitet und dient nicht der Erzeugung des zweiten Abtriebsmomentes. Das Ergebnis ist, dass man zuerst ein Getriebe für das Summenmoment der beiden Abtriebswel len auslegen muß (in der Regel doppeltes Drehmoment). Anschließend wird ein separates Differenzialgetriebe benötigt um dieses Summenmoment, welches in dieser Form nirgends benötigt wird, wieder in zwei Abtriebsmomente aufzuteilen.

Die einzelnen Figuren 15 bis 18 zeigen konkret:

Fig. 15 zeigt schematisch den ersten Planetenradsatz P1 des Getriebes G (rechts) und eine erste Stufe des Stirnraddifferentials aus dem Stand der Technik (links). Die Krafteinleitung von den Planetenrädern auf das Sonnenrad erfolgt parallel über 3 stehende, d.h. festge setzte Zahneingriffe. Der Abtrieb zur ersten Ausgangswelle erfolgt über das Sonnenrad.

Die Krafteinleitung gemäß der bevorzugten Ausführungsform erfolgt im Gegensatz dazu pa rallel über acht bewegte, d.h. drehende Zahneingriffe. Vier Zahneingriffe bestehen zwischen Sonnenrad S01 und vier Planetenrädern. Vier weitere Zahneingriffe wirken zwischen einem jeweiligen Planetenrad und dem nicht dargestellten Hohlrad H01. Der Abtrieb auf die erste Ausgangswelle 1 1 erfolgt über den Planetenradträger PT1. Der technische Effekt liegt in den deutlich geringeren Zahnkräften, die am ersten Planetenradsatz wirken.

Fig. 16 zeigt schematisch den zweiten Planetenradsatz P2 des Getriebes G (rechts) und eine zweite Stufe des Stufenplaneten aus dem Stand der Technik (links). Die Krafteinleitung von den Planetenrädern auf das Sonnenrad erfolgt parallel über 3 stehende, d.h. festge setzte Zahneingriffe. Der Abtrieb zur zweiten Ausgangswelle erfolgt über das Sonnenrad.

Die Krafteinleitung in den zweiten Planetenradsatz P2 gemäß der bevorzugten Ausführungs form erfolgt im Gegensatz dazu parallel über 6 bewegte, d.h. drehende Zahneingriffe. Die sechs Zahneingriffe wirken jeweils zwischen einem der sechs Planetenräder und dem Hohl rad H02. Der festgesetzte Planetenträger PT2, der die sechs Planetenräder trägt sowie das Sonnenrad S02 sind nicht dargestellt. Der Abtrieb auf die zweite Ausgangswelle 12 erfolgt über das Hohlrad H02. Der technische Effekt liegt in den deutlich geringeren Zahnkräften, die wegen des größeren Wirkdurchmessers und wegen der größeren möglichen Planetenan zahl am zweiten Planetenradsatz wirken.

Fig. 17 zeigt schematisch die Einleitung des Stützmoments in das Gehäuse. Die Krafteinlei tung beim Stufenplaneten nach dem Stand der Technik (links) erfolgt über 3 parallele Zahn eingriffe in ein festgesetztes Hohlrad.

Die Krafteinleitung gemäß der bevorzugten Ausführung erfolgt über 12 parallele Zahnein griffe in den festgesetzten Planetenträger PT2. Sechs Zahneingriffe wirken zwischen dem Sonnenrad S02 und den sechs Planetenrädern des zweiten Planetenradsatzes. Die sechs anderen Zahneingriffe wirken zwischen einem jeden Planetenrad des zweiten Planetenrad satzes und dem Hohlrad H02. Der technische Effekt liegt in den deutlich geringeren Zahn kräften, die am zweiten Planetenträger PT2 wirken.

Fig. 18 zeigt das in den Fig. 15 bis 17 näher dargestellte Prinzip in einer weiteren Ansicht. In der Abbildung sind die betragsmäßigen Drehmomente auf ihrem Weg durchs Getriebe sym bolisch dargestellt. Drehrichtungen gehen daraus nicht hervor.

Der Stufenplanetensatz nach dem Stand der Technik (links) erzeugt aus einem Eingangs drehmoment M an das volle Abtriebsdrehmoment, also das Summendrehmoment beider Rä der. Das Differential teilt dieses hohe Moment in zwei hälftige Radmomente M ani und M an 2.

Das größte Drehmoment im Radsatz gemäß der Erfindung (rechts) entspricht dem Ab triebsmoment eines einzigen Rades. Einzig die Gehäuseabstützung hat physikalischen Ge setzmäßigkeiten folgend einen hohen Drehmomentfaktor.

Fig. 19 gibt eine Übersicht der Rechenvorschrift der Standgetriebeübersetzung der einzelnen Ausführungsformen. Diese bewirken jeweils unter Vernachlässigung von Getriebeverlusten ein Abtriebsdrehmoment in gleicher Höhe und mit gleichem Vorzeichen an beiden Aus gangswellen (1 1 , 12). ioi bezeichnet die Standgetriebeübersetzung des zweiten Planetenrad satzes P1. io2 bezeichnet die Standgetriebeübersetzung des zweiten Planetenradsatzes P2. Je nach Verwendung des Getriebes kann eine der Planetenradsatz-Konfigurationen mit ent sprechender Standgetriebeübersetzung gewählt werden. Fig. 20 zeigt einen Antriebsstrang 100 eines Fahrzeugs mit einem Getriebe G mit einer Tor- que-Vectoring-Überlagerungseinheit in einer ersten bevorzugten Ausführungsform. Der An triebsstrang 100 basiert auf dem aus der Fig. 10 bekannten Antriebsstrang, wobei im Unter schied dazu kein zusätzliches Planetengetriebe P33 vorgesehen ist, um die Drehzahl der Antriebsmaschine zu erhöhen. Es handelt sich bei den Planetenradsätzen P1 , P2 demnach um die radial gestapelte Anordnung zweier Minus-Planetenradsätzen, welche ebenso aus Fig. 3 bekannt ist. Diese Anordnung ist besonders gut geeignet für das Vorsehen einer Tor- que-Vectoring-Überlagerungseinheit, da durch die radial gestapelte Anordnung axialer Bau raum eingespart wird, welcher für die Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit verwendet werden kann.

Die Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit umfasst ein Übersetzungsgetriebe P3 in Form eines dritten Planetenradsatzes sowie einen Aktuator, der vorliegend als eine Elektroma- schine mit Stator und Rotor ausgebildet ist. Im weiteren Verlauf wird die als Antriebsma schine des Getriebes G vorgesehene Elektromaschine als eine erste Elektromaschine EM1 bezeichnet, wohingegen die Elektromaschine der Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit als eine zweite Elektromaschine EM2 bezeichnet wird.

Das Übersetzungsgetriebe P3 der Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit ist gemäß Figur 20 als ein Minus-Planetengetriebe mit mehreren Elementen ausgeführt. Ein erstes Element E13 des dritten Planetenradsatzes P3 ist mit der Verbindungswelle 3 drehfest verbunden.

Ein zweites Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 steht mit einem Rotor R2 der Elektromaschine EM2 in Verbindung. Ein drittes Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 ist mit einem Element des ersten Planetenradsatzes P1 , vorliegend als ein Planetenträ ger PT1 ausgebildet, drehfest verbunden, welches wiederum mit der ersten Ausgangswelle 1 1 drehfest verbunden ist.

Das erste Element E13 ist als ein Sonnenrad S03, das zweite Element E23 als ein Planeten träger PT3 und das dritte Element E33 als ein Hohlrad H03 ausgebildet.

Anders ausgedrückt, ist das Übersetzungsgetriebe P3 als ein 3-Wellen-Getriebe ausgebildet, wobei der Planetenträger PT3 mit dem Rotor R2 in Verbindung steht, das Hohlrad H03 mit dem Abtrieb 1 1 des ersten Planetenradsatzes P1 drehfest verbunden ist, sowie das Sonnen rad S03 mit der Verbindungswelle 3, also diejenige Welle 3, welche die zwei Planetenrads ätze P1 und P2 miteinander verbindet, drehfest verbunden ist. Die Verbindungswelle 3 wird gebildet durch das Hohlrad H01 des ersten Planetenradsatzes P1 und das Sonnenrad S02 des zweiten Planetenradsatzes P2.

Die Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit, also der dritte Planetenradsatz P3 sowie die zweite Elektromaschine EM2 sind koaxial zu den zwei Ausgangswellen 1 1 , 12 des Getriebes G angeordnet. Wie gut zu erkennen ist, ist der dritte Planetenradsatz P3 axial beabstandet zu den radial gestapelten Planetenradsätzen P1 , P2 angeordnet ist.

Zwischen dem dritten Planetenradsatz P3 und der zweiten Elektromaschine EM2 sind zwei optionale Übersetzungsgetriebe P4, P5 vorgesehen, welche vorliegend als Minus-Planeten getriebe ausgeführt sind. Mittels der Übersetzungsgetriebe kann dem dritten Planetenge triebe eine höhere Übersetzung der Rotordrehzahl zur Verfügung gestellt werden. Die zwei Planetengetriebe P4, P5 weisen mehrere Elemente auf. Ein erstes Element E14 des vierten Planetenradsatzes P4 ist mit einem zweiten Element E25 des fünften Planetenradsatzes P5 drehfest verbunden. Ein zweites Element E24 des vierten Planetenradsatzes P4 ist mit dem Planetenträger PT3 des dritten Planetenradsatzes P3 drehfest verbunden. Ein drittes Ele ment E34 des vierten Planetenradsatzes P4 ist ebenso wie ein drittes Element E35 des fünf ten Planetenradsatzes P5 festgesetzt. Das erste Element E15 des fünften Planetenradsatzes P5 ist mit dem Rotor R2 verbunden. Die jeweiligen ersten Elemente sind als Sonnenräder, die jeweiligen zweiten Elemente als Planetenträger und die jeweiligen dritten Elemente als Hohlräder ausgebildet.

Wie zudem Fig. 20 zu entnehmen ist, sind die Hohlräder H04, H05 sowie der Planetenträ ger des zweiten Planetenradsatzes P2 am Stator S1 , als drehfestem Bauelement GG festge setzt. Die Standgetriebeübersetzung kann bspw. wie folgt ausgelegt werden: io_P1 = - 3.00

io_P2 = - 1.33

io_P3 = - 1.33

Fig. 21 zeigt einen Antriebsstrang 100 eines Fahrzeugs mit einem Getriebe G mit einer Tor- que-Vectoring-Überlagerungseinheit in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform. Im Un terschied zu Fig. 20, ist der dritte Planetenradsatz P3 als ein Plus-Planetenradsatz ausge führt, wobei die Planetenträger- und Hohlradanbindung vertauscht wurden und der Betrag der Standübersetzung um Eins erhöht wurde. Dadurch entsteht ein wirkungsgleiches Ge triebe. Das dritte Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 liegt demnach als ein Planetenträ ger PT3 vor, während hingegen das zweite Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 als ein Hohlrad H03 vorliegt. Das Hohlrad H03 ist drehtest mit dem Planetenträger des vier ten Planetenradsatzes verbunden. Der Planetenträger PT3 ist mit dem Abtrieb 1 1 des ersten Planetenradsatzes P2 verbunden. Das Sonnenrad S03 ist weiterhin mit der Verbindungs welle 3 verbunden. Auch hier sei angemerkt, dass die zwei Übersetzungsgetriebe P4, P5 op tional sind. Die Standgetriebeübersetzung kann bspw. wie folgt ausgelegt werden: io_P1 = - 3.00

io_P2 = - 1.33

io_P3 = + 2.33

Im Übrigen entspricht die Ausführung gemäß Fig. 21 der Ausführung gemäß Fig. 20, sodass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.

Fig. 22 zeigt einen Antriebsstrang 100 eines Fahrzeugs mit einem Getriebe G mit einer Tor- que-Vectoring-Überlagerungseinheit in einer dritten bevorzugten Ausführungsform. Im Unter schied zu Fig. 20, ist der dritte Planetenradsatz P3 als ein Plus-Planetenradsatz ausgeführt, wobei die Anbindungen der Elemente sowie die benötigte Standübersetzung angepasst wur den.

So ist das dritte Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 als ein Sonnenrad S03 aus gebildet und mit dem Abtrieb 1 1 verbunden. Das erste Element E13 des dritten Planetenrad satzes P3 ist als Planetenträger PT3 ausgebildet und drehfest mit der Verbindungswelle 3 verbunden. Das zweite Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 liegt als ein Hohlrad vor und ist über die zwei optionalen Übersetzungsgetriebe P4, P5 mit dem Rotor R2 in Ver bindung. Die Standgetriebeübersetzung kann bspw. wie folgt ausgelegt werden: io_P1 = - 3.00

io_P2 = - 1.33

io_P3 = + 1.75

Im Übrigen entspricht die Ausführung gemäß Fig. 22 der Ausführung gemäß Fig. 21 bzw. 20, sodass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. Fig. 23 zeigt einen Antriebsstrang 100 eines Fahrzeugs mit einem Getriebe G mit einer Tor- que-Vectoring-Überlagerungseinheit in einer vierten bevorzugten Ausführungsform. Im Un terschied zu Fig. 22, ist der dritte Planetenradsatz P3 als ein Plus-Planetenradsatz in Stufen- planeten-Bauweise ausgeführt. Zwei unterschiedlich große und am Planetenträger PT3 gela gerte Festräder stehen dabei mit je einem Sonnenrad in Zahneingriff. Es handelt sich also um eine Planetenstufe mit zwei Sonnenradanbindungen. Ein größeres erstes Festrad kämmt mit einem ersten Sonnenrad S03a. Ein kleineres zweites Festrad kämmt mit einem zweiten Sonnenrad S03b.

Das dritte Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 ist als das Sonnenrad S03a aus gebildet und mit dem Abtrieb 1 1 verbunden. Das erste Element E13 des dritten Planetenrad satzes P3 ist als Planetenträger PT3 ausgebildet und drehfest mit der Verbindungswelle 3 verbunden. Das zweite Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 liegt nicht als Hohlrad sondern als das Sonnenrad S03b vor und ist über die zwei optionalen Übersetzungsgetriebe P4, P5 mit dem Rotor R2 in Verbindung. Die Standgetriebeübersetzung kann bspw. wie folgt ausgelegt werden: io_P1 = - 3.00

io_P2 = - 1.33

io_P3 = + 1.75

Im Übrigen entspricht die Ausführung gemäß Fig. 23 der Ausführung gemäß Fig. 21 bzw. 20, sodass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.

Fig. 24 zeigt einen Antriebsstrang 100 eines Fahrzeugs mit einem Getriebe G mit einer Tor- que-Vectoring-Überlagerungseinheit in einer fünften bevorzugten Ausführungsform. Im Un terschied zu Fig. 23, werden die Anbindungen des dritten Planetenradsatzes nicht über zwei Sonnenräder sondern über zwei Hohlräder H03a und H03b realisiert. Das kleinere der zwei Festräder der Planetenstufe steht mit dem Hohlrad H03a in Zahneingriff während hingegen das größere der beiden Festräder mit dem Hohlrad H03b in Zahneingriff steht. Man spricht hierbei auch von einer Planetenstufe mit zwei Hohlradanbindungen. Das erste Element E13 des dritten Planetenradsatzes P3 ist weiterhin als Planetenträger PT3 ausgebildet und dreh fest mit der Verbindungswelle 3 verbunden. Das zweite Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 liegt als das Hohlrad H03a vor und ist über die zwei optionalen Übersetzungsgetriebe P4, P5 mit dem Rotor R2 in Verbin dung. Das dritte Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 ist demnach als ein Hohlrad H03b ausgebildet und mit dem Abtrieb 12 verbunden. Die Standgetriebeübersetzung kann bspw. wie folgt ausgelegt werden: io_P1 = - 3.00

io_P2 = - 1.33

io_P3 = + 1.75

Im Übrigen entspricht die Ausführung gemäß Fig. 24 der Ausführung gemäß Fig. 23, sodass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.

Fig. 25 zeigt einen Antriebsstrang 100 eines Fahrzeugs mit einem Getriebe G mit einer Tor- que-Vectoring-Überlagerungseinheit in einer fünften bevorzugten Ausführungsform. Im Un terschied zu Fig. 21 , ist der dritte Planetenradsatz P3 als ein Plus-Planetenradsatz in Stufen- planeten-Bauweise ausgeführt.

Zwei unterschiedlich große und am Planetenträger PT3 gelagerte Festräder stehen dabei mit je einem Sonnenrad in Zahneingriff. Es handelt sich also um eine Planetenstufe mit zwei Sonnenradanbindungen. Ein kleineres erstes Festrad kämmt mit einem ersten Sonnenrad S03a. Ein größeres zweites Festrad kämmt mit einem zweiten Sonnenrad S03b.

Das dritte Element E33 des dritten Planetenradsatzes P3 ist als der Planetenträger PT3 aus gebildet und mit dem Abtrieb 12 verbunden. Das erste Element E13 des dritten Planetenrad satzes P3 ist als Sonnenrad S03b ausgebildet und drehfest mit der Verbindungswelle 3 ver bunden. Das zweite Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 liegt als Sonnenrad S03a vor und ist über die zwei optionalen Übersetzungsgetriebe P4, P5 mit dem Rotor R2 in Verbindung. Die Standgetriebeübersetzung kann bspw. wie folgt ausgelegt werden: io_P1 = - 3.00

io_P2 = - 1.33

io_P3 = + 2.33

Im Übrigen entspricht die Ausführung gemäß Fig. 25 der Ausführung gemäß Fig. 21 bzw. 20, sodass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. Fig. 26 zeigt einen Antriebsstrang 100 eines Fahrzeugs mit einem Getriebe G mit einer Tor- que-Vectoring-Überlagerungseinheit in einer sechsten bevorzugten Ausführungsform. Im Un terschied zu Fig. 25, wird die Anbindung des dritten Planetenradsatzes P3 nicht über Son nenräder sondern über zwei Hohlräder H03a und H03b realisiert. Zwei unterschiedlich große und am Planetenträger PT3 gelagerte Festräder stehen dabei mit je einem Hohlrad in Zahneingriff. Es handelt sich also um eine Planetenstufe mit zwei Hohlradanbindungen. Ein größeres erstes Festrad kämmt mit einem ersten Hohlrad H03a. Ein kleineres zweites Fest rad kämmt mit einem zweiten Hohlrad H03b.

Das erste Element E13 des dritten Planetenradsatzes P3 ist als Hohlrad H03a ausgebildet und drehfest mit der Verbindungswelle 3 verbunden. Das zweite Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 liegt als das Hohlrad H03b vor und ist über die zwei optionalen Über setzungsgetriebe P4, P5 mit dem Rotor R2 in Verbindung. Das dritte Element E33 des drit ten Planetenradsatzes P3 ist weiterhin als ein Planetenträger PT3 ausgebildet und mit dem Abtrieb 12 verbunden. Die Standgetriebeübersetzung kann bspw. wie folgt ausgelegt wer den: io_P1 = - 3.00

io_P2 = - 1.33

io_P3 = + 2.33

Im Übrigen entspricht die Ausführung gemäß Fig. 26 der Ausführung gemäß Fig. 25, sodass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.

Die Vorteile der Torque-Vectoring-Überlagerungseinheit bzw. dem Getriebe G mit der Tor- que-Vectoring-Überlagerungseinheit gemäß der Ausführungsformen der Figuren 20 bis 26 liegt in einer kompakten Bauweise und in einem guten Wirkungsgrad. Die Torque-Vectoring- Überlagerungseinheit ist in konstruktiver Hinsicht technisch wenig komplex und dadurch preiswert. Zudem kann durch die Verbindung des Planetengetriebes P3 mit der Verbin dungswelle 3 das Potential voll ausgeschöpft werden.

Das Potenzial des Kraftangriffes an Verbindungswelle 3 liegt darin, dass der Planetenradsatz P3 durch die unterschiedlichen Drehrichtungen einfacher ausgeführt werden kann. Wenn dieser wie beim Stand der Technik zwischen zwei gleichlaufenden Wellen wirken würde, wäre der Aufwand höher. Zudem sind bei einem konventionellen Differential in der Regel die linke und die rechte Seitenwelle durch den Antrieb am Differential korb nur erschwert bindbar.

Die Figuren 27 bis 29 zeigen ausgehend von der Ausführungsform gemäß Fig. 20 weitere bevorzugte Varianten. Bei diesen Varianten ist der zweite und dritte Planetenradsatz P2, P3 radial außerhalb des ersten Planetenradsatzes P1 angeordnet. Der dritte Planetenradsatz P3 ist axial beabstandet zum zweiten Planetenradsatz P2 angeordnet. Die Anbindungen blei ben dabei erhalten. Wieder sind die zwei Übersetzungsgetriebe P4, P5 optional vorgesehen. Die Ausführungsformen der Fig. 27 bis 29 sind im Vergleich zu den Ausführungsformen der Figuren 20 bis 26 in konstruktiver Hinsicht komplexer.

Die Variante nach Fig. 27 zeigt eine axiale Reihenfolge wie folgt: zweiter Planetenradsatz P2, dritter Planetenradsatz P3, zweite Elektromaschine EM2.

Die Variante nach Fig. 28 und 29 zeigt eine axiale Reihenfolge, bei der die zwei Planeten radsätze P2, P3 vertauscht sind.

Der Planetenträger PT3 weist hierzu eine nicht näher dargestellte Außenverzahnung auf und steht mit einem Stirnrad SR3 in Zahneingriff. Der Zahneingriff kann aber auch durch eine In nenverzahnung am Planetenträger erfolgen. Das Stirnrad ist drehfest mit einem Stirnrad SR2_2 verbunden, wobei ein Teil dieser Verbindung hindurch den gehäusefesten Planeten träger PT2 des zweiten Planetenradsatzes P2 erfolgt. Das Stirnrad SR2_2 wiederum kämmt mit einem Stirnrad SRS2_1 . Die zwei Stirnräder SRS2_1 und SRS2_2 bilden eine Stirnrad stufe SRS2 und ersetzen als Übersetzungsgetriebe das vierte Planetengetriebe P4. Das Stirnrad SRS2_1 ist drehfest mit dem Planetenträger des fünften Planetengetriebes verbun den.

In den gezeigten Figuren 20 bis 29 sind die Übersetzungsgetriebe P4, P5, SRS2 in den Ro tor R2 integriert dargestellt. Es ist jedoch ebenso bevorzugt, die Elemente axial nebeneinan der anzuordnen. Zudem sind achsparallele Anordnungen der Elektromaschinen vorstellbar. Alle Lösungen der Figuren 20 bis 29 haben gemeinsam, dass das dritte Übersetzungsge triebe P3 erstens am Abtrieb des ersten Planetensatzes P1 und zweitens an der Verbin dungswelle 3 zwischen den beiden Planetensätzen P1 und P2 angreift.

Die Erfindung wurde anhand der Zeichnungen und der Beschreibung umfassend beschrie ben und erklärt. Die Beschreibung und Erklärung sind als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. An dere Ausführungsformen oder Variationen ergeben sich für den Fachmann bei der Verwen dung der vorliegenden Erfindung sowie bei einer genauen Analyse der Zeichnungen, der Of fenbarung und der nachfolgenden Patentansprüche.

In den Patentansprüchen schließen die Wörter„umfassen“ und„mit“ nicht das Vorhanden sein weiterer Elemente oder Schritte aus. Der Undefinierte Artikel„ein“ oder„eine“ schließt nicht das Vorhandensein einer Mehrzahl aus. Ein einzelnes Element oder eine einzelne Ein heit kann die Funktionen mehrerer der in den Patentansprüchen genannten Einheiten aus führen. Die bloße Nennung einiger Maßnahmen in mehreren verschiedenen abhängigen Pa tentansprüchen ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Kombination dieser Maßnah men nicht ebenfalls vorteilhaft verwendet werden kann.

Bezuqszeichen

G Getriebe

GG drehfestes Bauelement, Gehäuse

P1 erster Planetenradsatz

P2 zweiter Planetenradsatz

P33 zusätzlicher Planetenradsatz

P3 dritter Planetenradsatz

P4 vierter Planetenradsatz

P5 fünfter Planetenradsatz

E1 (x) erstes Element x. Planetenradsatz

E2(x) zweites Element x. Planetenradsatz

E3(x) drittes Element x. Planetenradsatz

SO(x) Sonnenrad x. Planetenradsatz

PT(X) Planetenträger x. Planetenradsatz

HO(x) Hohlrad x. Planetenradsatz

E133 erstes Element des zusätzlichen Planetengetriebes P33

E233 zweites Element des zusätzlichen Planetengetriebes P33

E333 drittes Element des zusätzlichen Planetengetriebes P33

EM/EM1 Elektromaschine, erste

S/S1 Stator

R/R1 Rotor

EW Eingangswelle Elektromaschine

EM2 zweite Elektromaschine

S2 Stator

R2 Rotor

SRS Stirnradstufe

SR1 erstes Stirnrad

SR2 zweites Stirnrad

SRS2 zweite Stirnradstufe

SRS_1 erstes Stirnrad

SRS_2 zweites Stirnrad

SR3 Stirnrad

SE Schaltelement

G1 erste Schaltstellung, erste Gangstufe G2 zweite Schaltstellung, zweite Gangstufe

N neutrale Position

VM Verbrennungskraftmaschine

A Achse des Fahrzeugs, hinten

B Achse des Fahrzeugs, vorne

T Getriebe, Automatikgetriebe

ZZ Zwischenzahnrad

3 Welle, Verbindungswelle

10 Eingangswelle

1 1 erste Ausgangswelle

12 zweite Ausgangswelle

15 Dämpfer

20 Räder

99 Fahrtrichtung, vorwärts

100 Antriebsstrang

1000 Fahrzeug