mit der Zentralantriebseinheit

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zentralantriebseinheit für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 . Ferner betrifft die Erfindung eine Antriebsanordnung mit der Zentralantriebseinheit.

Elektroantriebe für Fahrzeuge ermöglichen es, in Ergänzung oder statt eines Verbrennungsmotors, das Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug durch einen Elektromotor zu erzeugen. Das elektrische Antriebsdrehmoment wird üblicherweise im Antriebsstrang unter Zwischenschaltung eines Getriebes oder direkt über einen Einzelradantrieb an die Räder des Fahrzeuges übertragen.

Die Druckschrift DE 197 09 579 C2, die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart einen elektrischen Einzelradantrieb für ein Fahrzeug, mit einer Radnabe, einer Radlagerung, einer Bremse und mehreren Elektromotoren, deren Antriebsleistung über ein Sammelgetriebe zusammengefasst wird, wobei das abtriebsseitige Stirnrad des Sammelgetriebes über eine Welle mit dem Sonnenrad eines Planetengetriebes und das Planetengetriebe mit der Radnabe verbunden ist und wobei axial zwischen dem Sammelgetriebe und dem Planetengetriebe die Radlagerung angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentralantriebseinheit für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welche besonders kostengünstig und individuell anpassbar ist. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung eine entsprechende Antriebsanordnung vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird durch eine Zentralantriebseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Antriebsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Figuren offenbart. Gegenstand der Erfindung ist eine Zentralantriebseinheit, welche für ein Fahrzeug ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere dient die Zentralantriebseinheit zum Antreiben einer Vorderradachse und/oder einer Hinterradachse des Fahrzeuges. Das Fahrzeug kann ausschließlich durch die Zentralantriebseinheit betrieben werden, wobei auch mehrere Zentralantriebseinheiten vorgesehen sein können. Alternativ kann die mindestens eine Zentralantriebseinheit auch ergänzend zu einem Verbrennungsmotor eingesetzt werden. Insbesondere ist das Fahrzeug ein Landfahrzeug oder ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug.

Die Zentralantriebseinheit weist mindestens oder genau eine erste und eine zweite Einzelantriebseinheit auf. Bevorzugt ist die Zentralantriebseinheit modular ausgestaltet, wobei die Einzelantriebseinheiten vorzugsweise als separate Einzelmodule ausgebildet sind. Die Zentralantriebseinheit kann je nach Leistungsanforderung durch zusätzliche Einzelantriebseinheiten erweitert werden. Insbesondere kann die Zentralantriebseinheit mehr als zwei, vorzugsweise mehr als vier, im Speziellen mehr als zehn der Einzelantriebseinheiten oder weitere Einzelantriebseinheiten aufweisen. Durch die Verwendung der Einzelantriebseinheiten ist insbesondere die benötigte elektrische Antriebsleistung in Bezug auf eine Fahrzeugmasse anpassbar.

Die erste Einzelantriebseinheit weist eine erste elektrische Antriebseinrichtung zur Erzeugung eines ersten Antriebsmoments und die zweite Einzelantriebseinheit weist eine zweite elektrische Antriebseinrichtung zur Erzeugung eines zweiten Antriebsmoments auf. Die Antriebseinrichtungen können mit einem gemeinsamen Energiespeicher verbunden sein. Insbesondere sind die beiden Antriebseinrichtungen als Elektromotoren ausgebildet. Besonders bevorzugt sind alle Antriebseinrichtungen der Einzelantriebseinheiten identisch ausgebildet. Durch die Verwendung identischer Antriebseinrichtungen, insbesondere identischer Elektromotoren, ist die Zentralantriebseinheit besonders kostengünstig herstellbar. Insbesondere sind die Antriebseinrichtungen automatisiert herstellbar.

Die erste Einzelantriebseinheit weist ein erstes Antriebsrad und die zweite Einzelantriebseinheit weist ein zweites Antriebsrad auf. Das erste Antriebsrad ist vorzugsweise antriebstechnisch mit der ersten Antriebseinrichtung und das zweite Antriebsrad ist antriebstechnisch mit der zweiten Antriebeinrichtung verbunden und/oder verbindbar. Insbesondere weisen die beiden Antriebseinrichtungen jeweils eine Antriebswelle auf. Beispielsweise ist die Antriebswelle als eine Motorwelle ausgebildet. Besonders bevorzugt sind die beiden Antriebsräder drehfest mit der jeweiligen Antriebswelle verbunden.

Die Zentralantriebseinheit weist eine Getriebeeinrichtung auf, wobei die Getriebeeinrichtung mindestens ein Abtriebsrad aufweist. Insbesondere weist die Getriebeeinrichtung eine Abtriebswelle auf, wobei das Abtriebsrad mit der Abtriebswelle verbunden und/oder verbindbar ist. Das Abtriebsrad kann bevorzugt drehfest mit der Abtriebswelle verbunden sein. Im Speziellen bildet mindestens eine der Antriebswellen einen Getriebeeingang und die Abtriebswelle einen Getriebeausgang.

Das erste und/oder das zweite Antriebsrad sind mit dem Abtriebsrad wirkverbunden und/oder wirkverbindbar, sodass das erste Antriebsmoment und/oder das zweite Antriebsmoment auf das Abtriebsrad übertragbar sind. Insbesondere ist das Abtriebsrad mit dem ersten und/oder dem zweiten Antriebsrad formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden. Bevorzugt weist die Getriebeeinrichtung mindestens zwei Getriebestufen auf.

Im Rahmen der Erfindung sind die erste und/oder die zweite Einzelantriebseinheit zwischen einem Betriebszustand und einem Freilaufzustand schaltbar. Insbesondere sind/ist in dem Betriebszustand das erste und/oder das zweite Antriebsmoment von der jeweiligen Einzelantriebseinheit auf die Getriebeeinrichtung übertragbar. Vorzugsweise sind die Einzelantriebseinheiten unabhängig voneinander steuerbar. Optional ergänzend kann zusätzlich zu dem Freilaufzustand die Drehrichtung und/oder die Drehzahl der Einzelantriebseinheiten einstellbar sein.

In dem Freilaufzustand ist eine Übertragung des ersten und/oder des zweiten Antriebsmoments unterbrochen, sodass die beiden Einzelantriebseinheiten unabhängig voneinander antreibbar sind. Insbesondere können die Einzelantriebseinheiten in dem Freilaufzustand deaktiviert sein oder in einem Leerlauf aktiv weiterlaufen. Vorzugsweise sind die Einzelantriebseinheiten in dem Freilaufzustand vollständig von der Getriebeeinrichtung entkoppelt. Während eines Fahrzeugbetriebes können die Einzelantriebseinheiten je nach Leistungsanforderung zwischen dem Betriebszustand und dem Freilaufzustand geschaltet werden. Bevorzugt jedoch ist während des Fahrzeugbetriebes mindestens eine der Einzelantriebseinheiten aktiv. Alternativ oder optional ergänzend kann eine der beiden Einzelantriebseinheiten als ein Hauptantrieb und die andere der beiden Einzelantriebseinheiten als ein Ersatzantrieb verwendet werden. Somit ist bei Verwendung der mindestens zwei Einzelantriebseinheiten die Funktionssicherheit des Fahrzeugs mindestens verdoppelt.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die unabhängig voneinander wirkenden Einzelantriebseinheiten die elektrische Antriebsleistung der Zentralantriebseinheit individuell anpassbar ist. Aufgrund der unabhängigen Steuerung der Einzelantriebseinheiten lassen sich zudem beispielsweise Funktionen wie Radstillstand und Drehrichtung gleichzeitig einstellen. Somit können die Einzelantriebseinheiten zusätzliche Funktionen wie ABS, ESP, ASR und/oder radabhängiges Rekuperieren etc. übernehmen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei einem Defekt oder einer Störung einer der Einzelantriebseinheiten, diese von den restlichen Einzelantriebseinheiten abtrennbar ist und weitere Schäden, z.B. ein Blockieren der Getriebeeinrichtung, verhindert oder zumindest reduziert ist. Durch die Mehrfachverwendung der unabhängigen Einzelantriebseinheiten wird au ßerdem die Redundanz erhöht. Somit kann zugleich die Funktionssicherheit des Fahrzeuges deutlich erhöht werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist mindestens oder genau eine der beiden Einzelantriebseinheiten eine Kupplungseinrichtung auf. Die Kupplungseinrichtung dient insbesondere zur mechanischen Unterbrechung mindestens eines Antriebsmoments von einer der Einzelantriebseinheiten. Vorzugsweise weist jede der Einzelantriebseinheiten jeweils eine der Kupplungseinrichtungen auf. Die Kupplungseinrichtung kann als eine reibschlüssige, kraftschlüssige und/oder formschlüssige Kupplung ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Kupplungseinrichtung als eine Lamellenkupplung, eine Klauenkupplung, eine Kegelreibungskupplung oder eine Scheibenkupplung ausgebildet sein. Die Kupplungseinrichtung ist jeweils zwischen einer der Antriebseinrichtungen und dem zugehörigen Antriebsrad angeordnet. Insbesondere ist die Kupplungseinrichtung mit der entsprechenden Antriebswelle verbunden und/oder in diese integriert, sodass diese in einen ersten und einen zweiten Antriebswellenabschnitt unterteilt ist. In einem geöffneten Zustand der Kupplungseinrichtung ist der Freilaufzustand geschaltet. Bevorzugt ist in einem geschlossenen Zustand der Kupplungseinrichtung der Betriebszustand geschaltet. Vorzugsweise sind in dem geöffneten Zustand die beiden Antriebswellenabschnitte voneinander getrennt, sodass kein Antriebsmoment auf das zugehörige Antriebsrad übertragbar ist. Vorzugsweise sind in dem geschlossen Zustand die beiden Antriebswellenabschnitte miteinander verbunden, sodass das Antriebsmoment über die Kupplungseinrichtung auf das Antriebsrad übertragbar ist. Somit ist insbesondere jede der Antriebseinrichtungen unabhängig von den anderen Antriebseinrichtungen einzeln von der Getriebeeinrichtung entkoppelbar oder mit der Getriebeeinrichtung koppelbar. Somit lassen sich insbesondere einzelne Antriebsträgheiten der inaktiven Einzelantriebseinheiten von der Getriebeeinrichtung und/oder von den aktiven Einzelantriebseinheiten trennen. Beispielsweise kann in dem Freilaufzustand die Antriebseinrichtung weiter mit der gleichen Drehzahl wie in dem Betriebszustand betrieben werden, wobei lediglich über die Kupplungseinrichtung das Antriebsmoment auf das zugehörige Antriebsrad übertragen oder unterbrochen wird.

In einer alternativen oder optional ergänzenden Ausgestaltung der Erfindung weist die Zentralantriebseinheit eine Steuereinheit auf. Die Steuereinheit kann insbesondere als ein Steuergerät ausgebildet sein und dient insbesondere zur Steuerung der Zentralantriebseinheit. Die Steuereinheit ist dabei signaltechnisch mit mindestens oder genau einer der beiden Antriebseinrichtungen verbunden. Bevorzugt ist die Steuereinheit mit allen Antriebseinrichtungen signaltechnisch verbunden. Insbesondere sind die Antriebseinrichtungen unabhängig voneinander über die Steuereinheit ansteuerbar.

Die mindestens eine Antriebseinrichtung ist über die Steuereinheit abschaltbar oder zuschaltbar. Insbesondere übermittelt die Steuereinheit ein Steuersignal an die mindestens eine Antriebseinrichtung, wobei die Antriebseinrichtung auf Basis des Steu- ersignals zischen dem Betriebszustand und dem Freilaufzustand schaltbar ist. In dem abgeschalteten Zustand der Antriebseinrichtung ist der Freilaufzustand geschaltet. Insbesondere ist in dem zugeschalteten Zustand der Betriebszustand geschaltet. Im Speziellen ist die Antriebseinrichtung in dem Freilaufzustand stromlos. Durch das Abschalten der Antriebseinrichtung durch die Steuereinheit und/oder das Entkoppeln der Abtriebseinrichtung durch die Kupplungseinrichtung lässt sich besonders bevorzugt die Antriebseinrichtung vollständig abschalten. Dadurch können insbesondere 100% Kühlphasen der entsprechenden Antriebseinrichtung während einer Fahrzeugfortbewegung umgesetzt werden.

In einer ersten konkreten Umsetzung ist die Getriebeeinrichtung als ein Summiergetriebe ausgebildet. Insbesondere ist die Getriebeeinrichtung als ein Zahnradgetriebe oder Reibradgetriebe ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Getriebeeinrichtung als ein Stirnradgetriebe ausgebildet. Das erste und/oder das zweite Antriebsrad sowie das Abtriebsrad können als Zahnräder ausgebildet sein. Vorzugsweise sind das erste und/oder das zweite Antriebsrad als ein Stirnrad oder ein Kegelrad oder ein Kronenrad ausgebildet. Vorzugsweise ist das Abtriebsrad als ein Stirnrad oder ein Kegelrad oder ein Kronenrad ausgebildet.

Das Abtriebsrad ist als ein Summierrad ausgebildet. Im Speziellen weist das Abtriebsrad einen größeren Teilkreisdurchmesser und/oder Außendurchmesser auf als die beiden Antriebsräder. Insbesondere sind die Antriebsmomente über die Antriebsräder auf das Summierrad übertragbar, sodass die Antriebsmomente über das Summierrad zusammengefasst werden. Vorzugsweise stehen alle Antriebsräder mit dem Abtriebsrad in Eingriff oder wirken zumindest mit diesem zusammen. Im Speziellen sind die Antriebsräder als Antriebsritzel ausgebildet. Die Verzahnungsbelastung kann sich somit gleichmäßig auf das große Summenrad und die kleineren Antriebsritzel aufteilen. Die Abtriebswelle definiert bevorzugt eine Drehachse, wobei die Antriebsräder auf einem gemeinsamen Teilkreis um die Drehachse rotieren bzw. mit dem Abtriebsrad kämmen. Besonders bevorzugt sind die Antriebsräder in Umlauf- richtung in Bezug auf die Drehachse gleichmäßig voneinander beabstandet. In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Getriebeeinrichtung als ein Planetengetriebe ausgebildet. Insbesondere bildet das Planetengetriebe ein eingängiges oder zweigängiges Getriebe. Die beiden Antriebsräder sind als Planetenräder und das mindestens eine Abtriebsrad als Sonnenrad ausgebildet. Alternativ oder optional ergänzend kann das Abtriesrad oder ein weiteres Abtriebsrad als Hohlrad ausgebildet sein. Das Planetengetriebe kann weitere Einzelantriebseinheiten mit weiteren Antriebsrädern als weitere Planetenräder aufweisen. Insbesondere weist das Planetengetriebe mehr als zwei, vorzugsweise mehr als vier, im Speziellen mehr als sechse Antriebsräder auf. Besonders bevorzugt bilden das Sonnenrad und die Planetenräder eine erste Getriebestufte und/oder das Hohlrad und die Planetenräder eine zweite Getriebestufe. In einem ersten Gang kann beispielsweise das Hohlrad feststehend sein, wobei das Sonnenrad einen Abtrieb mit einem ersten Übersetzungsverhältnis bildet. In einem zweiten Gang kann beispielsweise das Sonnenrad feststehend sein, wobei das Hohlrad einen Abtrieb mit einem zweiten Übersetzungsverhältnis bildet. Insbesondere sind das erste und das zweite Übersetzungsverhältnis unterschiedlich.

Alternativ oder optional ergänzend können einzelne oder alle Einzelantriebseinheiten des Planetengetriebes über die schaltbaren Kupplungseinrichtungen und/oder über die Steuereinheit zu- oder abgeschalten werden. Dadurch ist insbesondere das Drehmoment am Abtrieb veränderbar.

In einer alternativen Ausgestaltung ist die Getriebeeinrichtung als ein Zugmittelgetriebe ausgebildet ist. Die Getriebeeinrichtung kann als ein kraftschlüssiger oder ein formschlüssiger Zugmitteltrieb ausgebildet sein. Insbesondere sind das erste und/oder das zweite Antriebsrad sowie das Abtriebsrad als Riemenscheiben oder Zahnräder ausgebildet. Die Getriebeeinrichtung weist ein Zugmittel auf. Das Zugmittel kann insbesondere als ein Zahnriemen oder eine Kette oder als ein Flachriemen oder als ein Keilriemen ausgebildet sein. Das erste und/oder das zweite Antriebsrad ist über das Zugmittel mit dem Abtriebsrad verbunden. Vorzugsweise ist das erste und/oder das zweite Antriebsmoment über das Zugmittel von dem zugehörigen Antriebsrad auf das Abtriebsrad übertragbar. In einer ersten konstruktiven Umsetzung sind das erste und das zweite Antriebsrad gleich groß ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Getriebeeinrichtung als das Stirnradgetriebe ausgebildet. Insbesondere bilden das erste Antriebsrad und das Abtriebsrad die erste Getriebestufte und das zweite Antriebsrad und das Abtriebsrad die zweite Getriebestufe. Insbesondere weisen das erste und das zweite Antriebsrad einen gleichen Teilkreisdurchmesser und/oder Außendurchmesser auf. Bevorzugt weisen die erste und die zweite Getriebestufe das gleiche Übersetzungsverhältnis auf. Insbesondere ist die Zentralantriebseinheit, vorzugsweise die Getriebeeinrichtung, eingängig ausgebildet.

Je nach Antriebszustand der beiden Einzelantriebseinheiten ist ein Abtriebsmoment der Getriebeeinrichtung veränderbar. Bei einer Änderung von dem Betriebszustand in den Freilaufzustand mindestens einer der Einzelantriebseinheiten wird das Drehmoment reduziert. Bei einer Änderung von dem Freilaufzustand in den Betriebszustand mindestens einer der Einzelantriebseinheiten wird das Drehmoment erhöht.

In einer zweiten konstruktiven Umsetzung sind das erste und das zweite Abtriebsrad unterschiedlich groß ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Getriebeeinrichtung als das Stirnradgetriebe ausgebildet. Insbesondere bilden das erste Antriebsrad und das Abtriebsrad die erste Getriebestufte und das zweite Antriebsrad und das Abtriebsrad die zweite Getriebestufe. Insbesondere weisen das erste und das zweite Antriebsrad einen unterschiedlichen Teilkreisdurchmesser und/oder Außendurchmesser auf. Bevorzugt weisen die erste und die zweite Getriebestufe ein unterschiedliches Übersetzungsverhältnis auf. Insbesondere ist die Antriebseinheit, vorzugsweise die Getriebeeinrichtung, mehrgängig ausgebildet.

Je nach Antriebszustand der beiden Einzelantriebseinheiten ist ein Übersetzungsverhältnis der Getriebeeinrichtung veränderbar. Ist die erste Einzelantriebseinheit in dem Betriebszustand ist das erste Übersetzungsverhältnis eingestellt. Ist die zweite Einzelantriebseinheit in dem Betriebszustand ist das zweite Übersetzungsverhältnis eingestellt. Besonders bevorzugt sind das erste und das zweite Übersetzungsverhältnis unterschiedlich, sodass mindestens eine zweigängige Getriebeeinrichtung realisiert ist. Insbesondere können durch den Einsatz weiterer Einzelantriebseinhei- ten weitere Getriebestufen mit gleichen oder unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen gebildet werden. Insbesondere weist die Zentralantriebseinheit mehr als drei, vorzugsweise mehr als sechs, im Speziellen mehr als zehn Getriebestufen auf. Bevorzugt weisen alle Getriebestufen ein unterschiedliches Übersetzungsverhältnis auf. Somit kann die Zentralantriebseinheit, vorzugsweise die Getriebeeinrichtung, mehrgängig ausgebildet sein. Durch eine entsprechende Motorschaltung können die Einzelantriebseinheiten bzw. die Getriebestufen durchgeschaltet werden. Alternativ können jedoch auch mindestens jeweils zwei Getriebestufen das gleiche Übersetzungsverhältnis aufweisen.

In einer weiteren konkreten Realisierung sind die beiden Antriebsräder in Reihe angeordnet, wobei eines der beiden Antriebsräder mit dem Abtriebsrad in Eingriff steht. Insbesondere steht das zweite Antriebsrad einerseits mit dem Abtriebsrad und andererseits mit dem ersten Antriebsrad in Eingriff. Insbesondere bilden das erste und das zweite Antriebsrad die erste Getriebestufe und/oder das zweite Antriebsrad und das Abtriebsrad bilden die zweite Getriebestufe. Besonders bevorzugt können die beiden Einzelantriebseinheiten achsparallel zu der Drehachse angeordnet sein.

Das zweite Antriebsmoment ist unmittelbar auf das Abtriebsrad und das erste Antriebsmoment ist mittelbar über das zweite Antriebsrad auf das Abtriebsrad übertragbar. Insbesondere kann bei einer Übertragung des ersten Antriebsmoments die zweite Einzelantriebseinheit in dem Freilaufzustand geschaltet sein. Insbesondere kann bei einer Übertragung des zweiten Antriebsmoments die erste Einzelantriebseinheit in dem Freilaufzustand geschaltet sein. Besonders bevorzugt sind die Einzelantriebseinheiten durch die Kombination von unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen in unterschiedlichen Betriebspunkten in ihren jeweiligen Kennfeldern überlagerbar und/oder betreibbar.

In einer möglichen Weiterbildung weisen die erste und/oder die zweite Einzelantriebseinheit eine Stelleinrichtung zur Einstellung einer Relativlage der Einzelantriebseinheiten auf. Die Stelleinrichtung kann als ein Schrittmotor, insbesondere als ein Winkeltrieb, ausgebildet sein. Die erste und/oder die zweite Einzelantriebseinheit sind über die Stelleinrichtung relativ zu der Getriebeeinrichtung zwischen einer ersten und einer zweiten Relativlage bewegbar. Insbesondere definieren die Antriebswellen der Einzelantriebseinheiten eine Antriebsachse. In der ersten Relativposition sind die Einzelantriebseinheiten in einer 0 Grad-Stellung, wobei die Einzelantriebseinheiten mit ihrer Antriebsachse parallel zu der Drehachse ausgerichtet sind. In der zweiten Relativposition können die Antriebseinheiten um mehr als 30 Grad, vorzugsweisem ehr als 80 Grad, im Speziellen um mehr als 150 Grad aus der ersten in die zweite Relativlage verschwenkt werden. Besonders bevorzugt jedoch ist die erste und/oder die zweite Einzelantriebseinheit in der zweiten Relativposition um genau 90 Grad verschwenkt, wobei die Antriebsachsen die Drehachse insbesondere rechtwinklig schneiden.

Somit ist die Anordnung und/oder der Abstand zwischen den Einzelantriebseinheiten einstellbar. Insbesondere ist der Abstand zwischen den Einzelantriebseinheiten in der ersten Relativposition kleiner als in der zweiten Relativposition. Somit weist die Zentralantriebseinheit in der ersten Relativposition eine besonders kompakte Bauform und in der zweiten Relativposition eine verbesserte Kühlung auf. Bevorzugt ist durch die Anordnung in der zweiten Relativposition die Wärmeabstrahlung der Einzelantriebseinheiten vergrößert, sodass eine Luftkühlung der Einzelantriebseinheiten verbessert ist.

In einer möglichen Ausführung der Erfindung ist die Zentralantriebseinheit als ein Einzelradantrieb ausgebildet. Insbesondere ist die Zentralantriebseinheit direkt mit einem Fahrzeugrad verbunden. Vorzugsweise ist die Abtriebswelle unmittelbar mit dem Fahrzeugrad verbunden. Alternativ ist die Zentralantriebseinheit als ein Hauptantrieb ausgebildet. Die Getriebeeinrichtung ist hierzu insbesondere als ein Verteilergetriebe ausgebildet, sodass das erste und/oder das zweite Antriebsmoment auf mindestens zwei Fahrzeugräder übertragbar ist. Beispielsweise ist dadurch ein Frontantrieb realisierbar. Alternativ oder optional ergänzend bildet die Abtriebswelle einen Getriebeeingang eines Differentialgetriebes. Beispielsweise ist dadurch ein Heckantrieb und/oder ein Allradantrieb realisierbar.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung mit der Zentralantriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche beziehungsweise wie diese zuvor beschrieben wurde. Die Antriebsanordnung weist mindestens oder genau eine weitere Zentralantriebseinheit auf, wobei die weitere Zentralantriebseinheit ein weiteres Abtriebsrad aufweist. Im Speziellen kann die Antriebsanordnung mehr als zwei, vorzugsweise mehr als vier, im Speziellen mehr als sechs Zentralantriebseinheiten aufweisen. Beispielsweise weist das Fahrzeug genau vier Zentralantriebseinheiten auf, wobei insbesondere jedem Fahrzeugrad eine der Zentralantriebseinheiten zugeordnet ist. Hierzu sind die Zentralantriebseinheiten bevorzugt als die Einzelradantriebe ausgebildet. Alternativ weist das Fahrzeug genau zwei Zentralantriebseinheiten auf. Insbesondere übernehmen die beiden Zentralantriebseinheiten bei einer Anordnung auf einer gemeinsamen Fahrzeugachse die Funktion eines Differentialgetriebes.

Bevorzugt sind die alles Zentralantriebseinheiten identisch oder zumindest baugleich ausgebildet. Die Zentralantriebseinheiten sind besonders bevorzugt unabhängig voneinander antreibbar. Insbesondere kann die weitere Zentralantriebseinheit eine weitere Getriebeeinrichtung aufweisen, wobei die weitere Getriebeeinrichtung das weitere Abtriebsrad umfasst. Alternativ kann die Getriebeeinrichtung das weitere Abtriebsrad umfassen, sodass die Zentralantriebseinheit und die weitere Zentralantriebseinheit eine gemeinsame Getriebeeinrichtung aufweisen.

In einer weiteren Ausgestaltung sind die Zentralantriebseinheit und die weitere Zentralantriebseinheit mit einer gemeinsamen Abtrieswelle verbunden, sodass wahlweise die Zentralantriebseinheit und/oder die weitere Zentralantriebseinheit die Abtriebswelle antreibt. Bevorzugt sind die Zentralantriebseinheiten axial hintereinander auf der gemeinsamen Abtriebswelle angeordnet, sodass vorzugsweise ein mehrschichtiger Motoraufbau realisiert ist. Je nach Anforderungen des Fahrzeuges kann die Antriebsanordnung mit weiteren Zentralantriebseinheiten ergänzt werden.

Die Zentralantriebseinheiten sind besonders bevorzugt je nach Leistungsanforderung des Fahrzeuges, insbesondere während einer Fahrzeugfortbewegung, zu- oder abschaltbar. Bei einer Abschaltung einer der Zentralantriebseinheiten sind bevorzugt sämtliche Einzelantriebseinheiten der entsprechenden Zentralantriebseinheit in dem Freilaufzustand. Je nach Bedarf können einzelne oder alle Einzelantriebseinheiten in den Betriebszustand geschaltet werden.

In einer möglichen Konkretisierung sind das Abtriebsrad und das weitere Abtriebsrad unterschiedlich groß ausgebildet, sodass die beiden Zentralantriebseinheiten ein unterschiedliches Übersetzungsverhältnis aufweisen. Insbesondere weisen die beiden Abtriebsräder einen unterschiedlichen Teilkreisdurchmesser und/oder Au ßendurchmesser auf. Prinzipiell können die Antriebsräder der Zentralantriebseinheit und der weiteren Antriebseinheit gleich groß ausgebildet sein, sodass je nach Anzahl der Antriebseinrichtungen das Drehmoment veränderbar ist. Alternativ können jedoch die Antriebsräder der beiden Zentralantriebseinheit unterschiedlich groß ausgebildet sein, sodass jede Zentralantriebseinheit weitere Getriebestufen mit einem unterschiedlichen Übersetzungsverhältnis aufweist.

In einer weiteren konkreten Ausgestaltung weist die Antriebsanordnung eine Koppeleinrichtung auf, wobei die beiden Zentralantriebseinheiten über die Koppeleinrichtung miteinander koppelbar sind. Insbesondere sind das Abtriebsrad und das weitere Abtriebsrad mit der Koppeleinrichtung koppelbar. Besonders bevorzugt sind die beiden Zentralantriebseinheiten auf einer gemeinsamen Fahrzeugachse angeordnet, wobei jede Zentralantriebseinheit einem Fahrzeugrad zugeordnet ist. Die Koppeleinrichtung kann beispielsweise die beiden Zentralantriebseinheiten auf die gleiche Drehzahl synchronisieren. Bevorzugt ist die Koppelrichtung hierzu als eine Reibkupplung ausgebildet. Insbesondere übernehmen die beiden Zentralantriebseinheiten in einem gekoppelten Zustand der Koppeleinrichtung die Funktion einer Differentialsperre.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:

Figuren 1 bis 8 verschiedene Ausführungsformen einer Zentralantriebseinheit in einer schematischen Darstellung; Figur 9 eine Antriebsanordnung mit der Zentralantriebseinheit aus Figur

8 und zwei weiteren Zentralantriebseinheiten;

Figuren 10-17 ein Fahrzeug mit der Zentralantriebseinheit bzw. der Antriebsanordnung der Figuren 1 bis 8 in einer schematischen Darstellung.

Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt in einer Draufsicht eine Zentralantriebseinheit 1 in einer vereinfachten schematischen Darstellung. Die Zentralantriebseinheit 1 weist eine erste und eine zweite Einzelantriebseinheit 2, 3 sowie eine Getriebeeinrichtung 4 auf. Die erste Einzelantriebseinheit 2 weist eine erste Antriebseinrichtung 2a, eine erste Antriebswelle 2b und ein erstes Antriebsrad 2c auf. Die zweite Einzelantriebseinheit 3 weist eine zweite Antriebseinrichtung 3a, eine zweite Antriebswelle 3b und ein zweites Antriebsrad 3c auf. Das erste Antriebsrad 2c ist mit der ersten Antriebswelle 2b und das zweite Antriebsrad 3c mit der zweiten Antriebswelle 3b drehfest verbunden.

Die erste Antriebseinrichtung 2a ist antriebstechnisch mit der ersten Antriebswelle 2b verbunden und überträgt ein erstes Antriebsmoment auf die erste Antriebswelle 2b, sodass die erste Antriebswelle 2b und das erste Antriebsrad 2c um eine erste Antriebsachse A1 rotierbar sind. Die zweite Antriebseinrichtung 3a ist antriebstechnisch mit der zweiten Antriebswelle 3b verbunden und überträgt ein zweites Antriebsmoment auf die zweite Antriebswelle 3b, sodass die zweite Antriebswelle 3b und das zweite Antriebsrad 3c um eine zweite Antriebsachse A2 rotierbar sind. Die beiden Antriebseinrichtungen 2a, 3a sind als identische Elektromotoren ausgebildet, wobei identisch beispielsweise bedeutet, dass alle Antriebseinrichtungen 2a, 3a die gleiche Leistung, Bauform, Gewicht etc. aufweisen. Insbesondere sind jedoch die durch die beiden Antriebseinrichtungen 2a, 3a erzeugten Antriebsmomente gleich hoch. Die beiden Einzelantriebseinheiten 2, 3, insbesondere die beiden Antriebseinrichtungen 2a, 3a, sind achsparallel zu der Abtriebswelle 4a angeordnet, wobei sich die erste und die zweite Antriebsachse A1 , A2 parallel zu einer Drehachse D erstrecken. Die Getriebeeinrichtung 4 weist eine Abtriebswelle 4a und ein Abtriebsrad 4b auf. Die Abtriebswelle 4a definiert die Drehachse D, wobei das Abtriebsrad 4b koaxial und/oder konzentrisch zu der Drehachse D angeordnet und drehfest mit der der Abtriebswelle 4a verbunden ist. Die Getriebeeinrichtung 4 ist beispielsweise als ein Stirnradgetriebe ausgebildet, wobei die beiden Antriebsräder 2c, 3c als Antriebsritzel und das Abtriebsrad 4b als ein Summierrad ausgebildet ist. Die beiden Antriebsräder 2c, 3c weisen dabei einen kleineren Teilkreisdurchmesser als das Abtriebsrad 4b auf. Die beiden Einzelantriebseinheiten 2, 3 sind getriebetechnisch mit der Getriebeeinrichtung 4 verbunden. Hierzu stehen das erste und das zweite Antriebsrad 2c, 3c mit dem Abtriebsrad 4b in Eingriff und/oder kämmen mit diesem.

Die erste und die zweite Einzelantriebseinheit 2, 3 weisen jeweils eine Kupplungseinrichtung 5 auf. Die Kupplungseinrichtung 5 ist jeweils zwischen der Antriebseinrichtung 2a, 3a und dem zugehörigen Antriebsrad 2c, 3c angeordnet. Die Kupplungseinrichtung 5 ist dabei in die erste bzw. die zweite Antriebswelle 2b, 3b integriert, wobei die erste Antriebswelle 2b in axialer Richtung in Bezug auf die erste Antriebsachse A1 und/oder die zweite Antriebswelle 3b in axialer Richtung in Bezug auf die zweite Antriebsachse A2 trennbar sind. Beispielsweise ist die Kupplungseinrichtung 5 als eine formschlüssige oder kraftschlüssige Kupplung ausgebildet.

Die beiden Einzelantriebseinheiten 2, 3 sind zwischen einem Betriebszustand und einem Freilaufzustand schaltbar, wobei in dem Betriebszustand das erste bzw. das zweite Antriebsmoment auf die Getriebeeinrichtung 4 übertragen wird. Die Kupplungseinrichtung 5 ist in dem Betriebszustand in einem geschlossenen Zustand. In dem Freilaufzustand ist die Kupplungseinrichtung 5 geöffnet, wobei eine Übertragung des ersten bzw. des zweiten Antriebsmoments unterbrochen ist. Die beiden Einzelantriebseinheiten 2, 3 sind unabhängig voneinander antreibbar, wobei z.B. je nach Leistungsbedarf die erste oder die zweite Einzelantriebseinheit 2, 3 zu- oder abschaltbar ist.

Eine Kühlung der beiden Einzelantriebseinheiten 2, 3, insbesondere der beiden Antriebseinrichtungen 2a, 3a, ist über eine Luftkühlung realisiert. Wobei ein Luftstrom L zwischen den beiden Einzelantriebseinheiten 2, 3 und der Abtriebswelle 4a verläuft, wobei beispielsweise die beiden Antriebseinrichtungen 2a, 3a vollständig mit einer Kühlluft umströmt sind.

Figur 2 zeigt eine axiale Ansicht der Zentralantriebseinheit 1 in Bezug auf die Drehachse D. Die Zentralantriebseinheit 1 weist eine dritte und eine vierte Einzelantriebseinheiten 6, 7, als zwei weitere Einzelantriebseinheiten, auf. Die dritte Einzelantriebseinheit 6 weist eine dritte Antriebseinrichtung 6a, eine dritte Antriebswelle 6b, und ein drittes Antriebsrad 6c auf. Die vierte Einzelantriebseinheit 7 weist eine vierte Antriebseinrichtung 7a, eine vierte Antriebswelle 7b, und ein viertes Antriebsrad 7c auf. Die dritte und die vierte Einzelantriebseinheit 6, 7 sind, wie bereits in der Figur 1 , beschrieben baugleich zu der ersten und der zweiten Einzelantriebseinheit 2, 3 ausgebildet, wobei alle Antriebseinrichtungen 2a, 3a, 6a, 7a identisch ausgebildet sind.

Die Antriebsräder 2c, 3c, 6c, 7c weisen alle den gleichen Teilkreisdurchmesser auf, wobei jedes der Antriebsräder 2c, 3c, 6c, 7c mit dem Abtriebsrad 4b in Eingriff steht. Die Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6, 7, insbesondere die Antriebsräder 2c, 3c, 6c, 7c, sind in Umlaufrichtung in Bezug auf die Drehachse D gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet. Die Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6, 7 sind unabhängig voneinander zwischen dem Betriebszustand und dem Freilaufzustand schaltbar.

Zwischen dem ersten Antriebsrad 2b und dem Abtriebsrad 4b ist eine erste Getriebestufe, zwischen dem zweiten Antriebsrad 3b und dem Abtriebsrad 4b eine zweite Getriebestufe, zwischen dem dritten Antriebsrad 6b und dem Abtriebsrad 4b eine dritte Getriebestufe und zwischen dem vierten Antriebsrad 7b und dem Abtriebsrad 4b eine vierte Getriebestufe gebildet. Dabei weisen alle vier Getriebestufen das gleiche Übersetzungsverhältnis auf. Durch Zu- oder Abschalten mindestens einer der Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6, 7 ist das Drehmoment der Zentralantriebseinheit 1 , insbesondere das Abtriebsmoment an der Abtriebswelle 4a, veränderbar. Hierzu können die Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6, 7 über die Kupplungseinrichtungen 5 zu- oder abgeschaltet werden. Bei einer Volllast der Zentralantriebseinheit 1 sind alle Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6, 7 in dem Betriebszustand geschaltet, wobei ein maximales Drehmoment auf die Abtriebswelle 4a übertragen wird. Somit wird eine eingängige Zentralantriebseinheit 1 mit einem variablen Drehmoment realisiert. Figur 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Zentralantriebseinheit 1 , in gleicher Darstellung wie in Figur 2, wobei alle Antriebsräder 2c, 3c, 6c, 7c unterschiedliche Teilkreisdurchmesser aufweisen. Aufgrund der unterschiedlichen Teilkreisdurchmesser weisen alle vier Getriebestufen ein unterschiedliches Übersetzungsverhältnis auf. Durch das Zu- oder Abschalten mindestens einer der Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6, 7 ist die Drehzahl der Zentralantriebseinheit 1 , insbesondere die Abtriebsdrehzahl der Abtriebswelle 4a, veränderbar.

Dabei weist das erste Antriebsrad 2c den kleinsten Teilkreisdurchmesser auf, sodass die erste Getriebestufe einen ersten Gang bildet. Beispielsweise ist in dem ersten Gang die erste Einzelantriebseinheit 2 in dem Betriebszustand und die anderen Einzelantriebseinheiten 3, 6, 7 in dem Freilaufzustand geschaltet. In einem zweiten Gang ist die zweite Einzelantriebseinheit 3 in dem Betriebszustand und die anderen Einzelantriebseinheiten 2, 6, 7 in dem Freilaufzustand geschaltet usw. Somit wird eine mehrgängige Zentralantriebseinheit 1 mit vier verschiedenen Übersetzungsverhältnissen bzw. vier verschiedenen Gängen realisiert.

Figur 4 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Zentralantriebseinheit 1 , in gleicher Darstellung wie in Figur 2. Die Zentralantriebseinheit 1 weist in dieser Ausgestaltung die erste, zweite und dritte Einzelantriebseinheit 2, 3, 6 auf, wobei die Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6 hintereinander in Reihe angeordnet sind. Dabei liegen die erste, zweite und dritte Antriebsachse A1 , A2, A3 in einer gemeinsamen Ebene mit der Drehachse D. Das erste Antriebsrad 2c steht unmittelbar mit dem zweiten Antriebsrad 3c in Kontakt bzw. kämmt mit diesem, sodass die erste Getriebestufe zwischen dem ersten Antriebsrad 2c und dem zweiten Antriebsrad 3c gebildet ist. Das zweite Antriebsrad 3c steht außerdem unmittelbar mit dem dritten Antriebsrad 6c in Kontakt bzw. kämmt mit diesem, sodass die zweite Getriebestufe zwischen dem zweiten Antriebsrad 3c und dem dritten Antriebsrad 6c gebildet ist. Das dritte Antriebsrad 6c steht außerdem unmittelbar mit dem Abtriebsrad 4b in Kontakt bzw. kämmt mit diesem, sodass die dritte Getriebestufe zwischen dem dritten Antriebsrad 6c und dem Abtriebsrad 4b gebildet ist. Die Antriebsräder 2c, 3c, 6c weisen alle einen unterschiedlichen Teilkreisdurchmesser auf, sodass die drei Getriebestufen jeweils ein unterschiedliches Übersetzungsverhältnis aufweisen. Durch das Zu- oder Abschalten mindestens einer der Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6 ist die Drehzahl der Zentralantriebseinheit 1 , insbesondere die Abtriebsdrehzahl der Abtriebswelle 4a, veränderbar. Beispielsweise ist immer nur eine der Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6 in dem Betriebszustand geschaltet, wobei die Antriebsräder der inaktiven Einzelantriebseinheiten beispielsweise als Zwischenrad fungieren oder zumindest mitgeschleppt werden.

Dabei weist das erste Antriebsrad 2c den kleinsten Teilkreisdurchmesser auf, sodass die erste Getriebestufe den ersten Gang bildet. Beispielsweise ist in dem ersten Gang die erste Einzelantriebseinheit 2 in dem Betriebszustand und die anderen beiden Einzelantriebseinheiten 3, 6 in dem Freilaufzustand geschaltet. Das erste Antriebsmoment wird von dem ersten Abtriebsrad 2c über das zweite und dritte Abtriebsrad 3c, 6c auf das Abtriebsrad 4b übertragen.

In dem zweiten Gang ist die zweite Einzelantriebseinheit 3 in dem Betriebszustand und die anderen beiden Einzelantriebseinheiten 2, 6 in dem Freilaufzustand geschaltet. Das zweite Antriebsmoment wird dabei von dem zweiten Antriebsrad 3c über das dritte Antriebsrad 6c auf das Abtriebsrad 4b übertragen, wobei das erste Antriebsrad 2c mitgeschleppt wird.

In dem dritten Gang ist die dritte Einzelantriebseinheit 6 in dem Betriebszustand und die anderen beiden Einzelantriebseinheiten 2, 3 in dem Freilaufzustand geschaltet. Das dritte Antriebsmoment wird dabei von dem dritten Antriebsrad 6c unmittelbar auf das Abtriebsrad 4b übertragen, wobei das erste und das zweite Antriebsrad 2c, 3c mitgeschleppt werden. Somit wird eine mehrgängige Zentralantriebseinheit 1 mit drei verschiedenen Übersetzungsverhältnissen bzw. drei verschiedenen Gängen realisiert.

Figur 5 zeigt eine Weiterbildung der Zentralantriebseinheit 1 aus der Figur 4, wobei in der gezeigten Darstellung die Zentralantriebseinheit 1 insgesamt drei der ersten Einzelantriebseinheiten 2, drei der zweiten Einzelantriebseinheiten 3 und drei der dritten Einzelantriebseinheiten 6, als weitere Einzelantriebseinheiten, aufweist. Dabei weist die Zentralantriebseinheit 1 , wie bereits in der Figur 4 beschrieben, jeweils zwischen den ersten und den zweiten Antriebsrädern 2c, 3c die erste Getriebestufe, zwischen den zweiten und dritten Antriebsrädern 3c, 6c die zweite Getriebestufe und zwischen den dritten Antriebsrädern 6c und dem Abtriebsrad 4b die dritte Getriebestufe auf. Insbesondere stehen alle dritten Antriebsräder 6c mit dem Abtriebsrad 4b in Eingriff.

Beispielsweise ist in dem ersten Gang mindestens eine der ersten Einzelantriebseinheiten 2 in dem Betriebszustand geschaltet. Je nach Leistungsanforderung der Zentralantriebseinheit 1 können die anderen ersten Einzelantriebseinheiten 2 bei Bedarf zugeschaltet werden, sodass zusätzlich das Abtriebsmoment der Abtriebswelle 4a erhöht wird. Dies gilt ebenfalls für den zweiten und dritten Gang. Somit wird eine mehrgängige Zentralantriebseinheit 1 mit drei verschiedenen Übersetzungsverhältnissen bzw. drei verschiedenen Gängen realisiert, wobei zusätzlich das Drehmoment veränderbar ist.

Die Figuren 6a, b zeigen die Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6, 7 der Zentralantriebseinheit 1 in zwei unterschiedlichen Relativpositionen. Hierzu kann die Zentralantriebseinheit 1 beispielsweise eine Stelleinrichtung, nicht dargestellt, aufweisen, welche die Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6, 7 zwischen den beiden Relativpositionen verschwenkt. Dabei sind die Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6, 7 relativ zu der Getriebeeinrichtung 4 verschwenkbar, wobei die Getriebeeinrichtung 4 stationär verbleibt. Beispielsweise kann die Stelleinrichtung als ein Winkeltrieb ausgebildet sein.

In der Figur 6a sind die Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6, 7 in der ersten Relativposition dargestellt, wobei die Funktionsweise bereits in der Figur 2 beschrieben ist. In der ersten Relativposition sind die vier Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6, 7 parallel zu der Drehachse D angeordnet, wobei sich insbesondere die Antriebsachsen A1 , A2, A3, A4 parallel zu der Drehachse D erstecken.

In der Figur 6b sind die Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6, 7 in der zweiten Relativposition dargestellt. In der zweiten Relativposition ist jede der Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6, 7 um beispielsweise 90 Grad verschwenkt, wobei die Antriebsachsen A1 , A2, A3, A4 jeweils die Drehachse D rechtwinklig schneiden. Die Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6, 7 sind in der zweiten Relativposition sternförmig angeordnet, wobei der Abstand zwischen den Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6, 7 vergrößert ist. Somit ist in der zweiten Relativposition eine verbesserte Kühlung der Antriebseinrichtungen 2a, 3a, 6a, 7a umgesetzt. Wohingegen in der ersten Relativposition eine kompaktere Anordnung der Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6, 7 umgesetzt ist. Beispielsweise stehen die Antriebsräder 2c, 3c, 6c, 7c in der ersten Relativposition mit dem Abtriebsrad 4b in Eingriff und in der zweiten Relativposition au ßer Eingriff. Alternativ können die die Antriebsräder 2c, 3c, 6c, 7c in beiden Relativpositionen mit dem Abtriebsrad 4b in Eingriff stehen.

Figur 7 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung der Zentralantriebseinheit 1 , wobei die Getriebeeinrichtung 4 als ein Planetengetriebe ausgebildet ist. Die Zentralantriebseinheit 1 weist mindestens die erste und die zweite Antriebseinheit 2, 3 sowie n weitere Einzelantriebseinheiten 8 auf. Beispielsweise können die n weiteren Einzelantriebseinheiten 8 mindestens die dritte und/oder die vierte Einzelantriebseinheit 6, 7 umfassen. Die weiteren Einzelantriebseinheiten 8 sind identisch zu der ersten und der zweiten Einzelantriebseinheit 2, 3 ausgebildet. Die weiteren Einzelantriebseinheiten 8 weisen jeweils eine weitere Antriebseinrichtung 8a, eine weitere Abtriebswelle 8b sowie ein weiteres Abtriebsrad 8c auf. In der gezeigten Darstellung weist die Zentralantriebseinheit 1 zuzüglich zu der ersten und der zweiten Einzelantriebseinheit 2, 3 insgesamt drei weitere Einzelantriebseinheiten 8 auf.

Die Getriebeeinrichtung 4 weist ein weiteres Abtriebsrad 4c auf. Das Abtriebsrad 4b ist als ein Sonnenrad und das weitere Abtriebsrad 4c als ein Hohlrad ausgebildet. Die Antriebsräder 2c, 3c, 8c der Einzelantriebseinheiten 2, 3, 8 sind als Planetenräder ausgebildet und zwischen den beiden Abtriebsrädern 4b, c angeordnet. Die erste Getriebestufe ist dabei zwischen den Antriebsrädern 2c, 3c, 8c und dem Abtriebsrad 4b und die zweite Getriebestufe zwischen den Antriebsrädern 2c, 3c, 8c und dem weiteren Abtriebsrad 4c gebildet. Die beiden Getriebestufen weisen ein unterschiedliches Übersetzungsverhältnis auf. In der ersten Getriebestufe wird das Abtriebsmoment über das Abtriebsrad 4b übertragen, wobei das weitere Abtriebsrad 4c ortsfest verbleibt. In der zweiten Getriebestufe wird das Abtriebsmoment über das weitere Abtriebsrad 4c übertragen, wobei das Abtriebsrad 4b ortsfest verbleibt. Die Antriebseinrichtungen 2a, 3a, 8a können wahlweise über die Kupplungseinrichtungen 5, wie bereits in Figur 1 beschrieben, zu- oder abgeschaltet werden.

In einem Teillast-Betrieb der Zentralantriebseinheit 1 ist mindestens eine der Einzelantriebseinheiten 2, 3, 8 in dem Betriebszustand geschaltet, wobei ein minimales Abtriebsmoment auf eines der beiden Abtriebsräder 4b, c übertragen wird. Bei einer Volllast der Zentralantriebseinheit 1 sind alle Einzelantriebseinheiten 2, 3, 8 in dem Betriebszustand geschaltet, wobei ein maximales Abtriebsmoment auf eines der beiden Abtriebsräder 4b, c übertragen wird. Somit wird eine zweigängige Zentralantriebseinheit 1 mit einem variablen Drehmoment realisiert.

Figur 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Zentralantriebseinheit 1 in einer axialen Ansicht in Bezug auf die Drehachse D. Die Zentralantriebseinheit 1 weist dabei die zwei Einzelantriebseinheiten 2, 3 sowie sechs weitere Einzelantriebseinheiten 8 auf. Die Einzelantriebseinheiten 2, 3, 8 sind sternförmig um die Drehachse D angeordnet, wobei jedes der Antriebsräder 2c, 3c, 8c mit dem Abtriebsrad 4b der Getriebeeinrichtung 4 in Eingriff steht. Beispielsweise ist die Getriebeeinrichtung 4 als ein Kegelradgetriebe ausgebildet, wobei die Antriebsräder 2c, 3c, 8c als Antriebsritzel und das Abtriebsrad 4b als ein Tellerrad ausgebildet ist. Die Antriebsräder 2c, 3c, 8c weisen alle den gleichen Teilkreisdurchmesser auf, sodass die Zentralantriebseinheit 1 eingängig ausgebildet ist. Je nach Lastanforderung können die Einzelantriebseinheiten 2, 3, 8 zu- oder abgeschaltet werden. Somit wird eine eingängige Zentralantriebseinheit 1 mit einem variablen Drehmoment realisiert.

Figur 9 zeigt in einer Draufsicht eine Antriebsanordnung 9 mit der Zentralantriebseinheit 1 , aus der Figur 8, sowie zwei weiteren Zentralantriebseinheiten 10. Die zwei weiteren Zentralantriebseinheiten 10 sind baugleich zu der Zentralantriebseinheit 1 ausgebildet und weisen jeweils acht der weiteren Einzelantriebseinheiten 8 auf. Die Zentralantriebseinheiten 1 , 10 sind mit der Abtriebswelle 4a wirkverbunden, sodass die Abtriebswelle 4a eine gemeinsame Abtriebswelle für die drei Zentralantriebseinheiten 1 , 10 bildet. Alle Einzelantriebseinheiten 2, 3, 8 sind unabhängig voneinander zwischen dem Freilaufzustand und dem Betriebszustand schaltbar. In einem minimalen Teillast-Betrieb ist mindestens eine der Einzelantriebseinheiten 2, 3, 8 in dem Betriebszustand geschaltet. Dabei ist es auch denkbar das in einem Teillast-Betrieb nur eine der Zentralantriebseinheiten ein Antriebsmoment auf die Abtriebswelle 4a überträgt wobei die beiden anderen Zentralantriebseinheiten von der Abtriebswelle 4a entkoppelt sind. In einem Vollast-Betrieb sind beispielsweise alle Einzelantriebseinheiten 2, 3, 8 der Zentralantriebseinheiten 1 , 10 in dem Betriebszustand geschaltet, sodass ein maximales Drehmoment auf die Abtriebswelle 4a übertragbar ist. Somit wird eine mehrschichtige Antriebsanordnung 9 mit drei wahlweise zu- oder abschaltbaren Zentralantriebseinheiten 1 , 10 vorgeschlagen. Eine derartige Antriebsanordnung 9 kann beispielsweise in Fahrzeugen mit einer hohen Fahrzeugmasse, z.B. LKW oder Flugzeug, Anwendung finden.

Figur 10 zeigt ein Fahrzeug 1 1 mit der Zentralantriebseinheit 1 , aus der Figur 1 , in einer schematischen Darstellung. Das Fahrzeug 1 1 weist eine erste und eine zweite Fahrzeugachse 12a, b auf, wobei jede Fahrzeugachse 12a, b mit jeweils zwei Fahrzeugrädern 13 verbunden ist. Die Zentralantriebseinheit 1 ist antriebstechnisch mit der ersten Fahrzeugachse 12a verbunden, sodass die beiden Fahrzeugräder 13 der ersten Fahrzeugachse 12a durch die Zentralantriebseinheit 1 antreibbar sind. Beispielsweise kann die erste Fahrzeugachse 12a als eine Vorderachse oder alternativ als eine Hinterachse ausgebildet sein. Die Zentralantriebseinheit 1 ist quer zu der Fahrzeuglängsachse eingebaut, sodass die Zentralantriebseinheit 1 als ein Quermotor ausgebildet ist.

Die Abtriebswelle 4a der Getriebeeinrichtung 4 ist mit den beiden Fahrzeugrädern 13 der ersten Fahrzeugachse 12a verbunden. Die Getriebeeinrichtung 4 ist beispielsweise als ein Differentialgetriebe ausgebildet, sodass das erste und/oder das zweite Antriebsmoment der ersten bzw. der zweiten Einzelantriebseinheit 2, 3 über die Abtriebswelle 4a auf die beiden Fahrzeugräder 13 der ersten Fahrzeugachse 12a übertragbar ist.

Die Figur 1 1 zeigt in gleicher Darstellung wie die Figur 10 das Fahrzeug 1 1 mit der Antriebsanordnung 9. Die Antriebsanordnung 9 umfasst dabei die Zentralantriebs- einheit 1 sowie eine der weiteren Zentralantriebseinheiten 10. Die beiden Zentralantriebseinheiten 1 , 10 sind quer zu der Fahrzeuglängsachse eingebaut, sodass die Antriebsanordnung 9 als ein Quermotor ausgebildet ist. Die Getriebeeinrichtung 4 weist das Abtriebsrad 4b auf, welches drehfest mit der Abtriebswelle 4a verbunden ist und einen Abtrieb der Zentralantriebseinheit 1 bildet. Die Getriebeeinrichtung 4 weist ferner das weitere Abtriebsrad 4c auf, welches mit einer weiteren Abtriebswelle 4d drehfest verbunden ist und einen Abtrieb der weiteren Zentralantriebseinheit 10 bildet. Die beiden Abtriebsräder 4b, c sind jeweils als Summierrad ausgebildet. Die beiden Abtriebsräder 4b, c sowie die beiden Abtriebswellen 4a, d sind koaxial in Bezug auf die Drehachse D angeordnet. Die Zentralantriebseinheit 1 treibt ein Fahrzeugrad 13 der ersten Fahrzeugachse 12a und die weitere Zentralantriebseinheit 10 das andere Fahrzeugrad 13 der der ersten Fahrzeugachse 12a an.

Die Getriebeeinrichtung 4 weist eine Koppeleinrichtung 14 auf, wobei die Koppeleinrichtung 14 in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D zwischen den beiden Abtriebsrädern 4b, c angeordnet ist. Die beiden Zentralantriebseinheiten 1 , 10 sind über die Koppeleinrichtung 14 miteinander koppelbar. In einem geöffneten Zustand der Koppeleinrichtung 14 sind die beiden Fahrzeugräder 13 der ersten Fahrzeugachse 12a unabhängig voneinander durch die jeweilige Zentralantriebseinheit 1 , 10 antreibbar. Somit übernimmt die Antriebsanordnung 9 in dem geöffneten Zustand der Koppeleinrichtung 14 die Funktion eines Differentialgetriebes. In einem geschlossenen Zustand der Koppeleinrichtung 14 sind die beiden Antriebswellen 4a, 4b, insbesondere die beiden Abtriebsräder 4b, c, miteinander drehfest gekoppelt. Somit übernimmt die Antriebsanordnung 9 in dem geschlossenen Zustand der Koppeleinrichtung 14 die Funktion einer Differentialsperre.

Die Figur 12 zeigt in gleicher Darstellung wie die Figur 10 das Fahrzeug 1 1 mit der Zentralantriebseinheit 1 . Die Zentralantriebseinheit 1 ist zu der Fahrzeuglängsachse ausgerichtet, sodass die Zentralantriebseinheit 1 als ein Längsmotor ausgebildet ist. Die Zentralantriebseinheit 1 ist zwischen den beiden Fahrzeugräder 13 der ersten Fahrzeugachse 12a angeordnet. Die Abtriebswelle 4a ist mit einer Übertragungswelle 15 verbunden drehfest verbunden, welche das Abtriebsmoment der Zentralantriebseinheit 1 auf ein Differentialgetriebe 16 überträgt. Beispielsweise ist die Über- tragungswelle 15 als eine Kardanwelle ausgebildet. Das Differentialgetriebe 16 ist zwischen den beiden Fahrzeugrädern 13 auf der zweiten Fahrzeugachse 12b angeordnet, wobei das Abtriebsmoment auf die beiden Fahrzeugräder 13 der zweiten Fahrzeugachse 12b übertragbar ist.

Figur 13 zeigt in gleicher Darstellung wie die Figur 10 das Fahrzeug 1 1 mit der Zentralantriebseinheit 1 . Die Zentralantriebseinheit 1 ist wie bereits in Figur 12 beschrieben als ein Längsmotor ausgebildet und mit dem Differentialgetriebe 16 verbunden. Die Zentralantriebseinheit 1 weist zusätzlich die dritte und die vierte Einzelantriebseinheit 6, 7 auf. Die Getriebeeinrichtung 4 ist axial in Bezug auf die Drehachse D zwischen der ersten bzw. zweiten Einzelantriebseinheit 2, 3 und der dritten bzw. vierten Einzelantriebseinheit 6, 7 angeordnet. Dabei sind die erste und die zweite Einzelantriebseinheit 2, 3 einerseits und die dritte und die vierte Einzelantriebseinheit 6, 7 andererseits mit der Getriebeeinrichtung 4 getriebetechnisch verbunden. Dabei sind die erste und die zweite Einzelantriebseinheit 2, 3 sowie die dritte und die vierte Einzelantriebseinheit 6, 7 in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D gleichgerichtet. Beispielsweise sind die erste und die dritte Einzelantriebseinheit 2, 6 gemeinsam mit dem ersten Antriebsrad 2c und die zweite und die vierte Einzelantriebseinheit 3, 7 gemeinsam mit dem zweiten Antriebsrad 3c verbunden.

Figur 14 zeigt in gleicher Darstellung wie die Figur 10 das Fahrzeug 1 1 mit der Zentralantriebseinheit 1 aus der Figur 4. Die Zentralantriebseinheit 1 ist quer zu der Fahrzeuglängsachse eingebaut, sodass die Zentralantriebseinheit 1 als ein Quermotor ausgebildet ist. Die Abtriebswelle 4a der Getriebeeinrichtung 4 ist mit den beiden Fahrzeugrädern 13 der ersten Fahrzeugachse 12a verbunden. Die Getriebeeinrichtung 4 ist als Differentialgetriebe ausgebildet, sodass das erste und/oder das zweite und/oder das dritte Antriebsmoment der ersten bzw. der zweiten bzw. der dritten Einzelantriebseinheit 2, 3, 6 über die Abtriebswelle 4a auf die beiden Fahrzeugräder 13 der ersten Fahrzeugachse 12a übertragbar ist. Dabei ist beispielsweise immer nur eine der Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6 in dem Betriebszustand, sodass der erste oder der zweite oder der dritte Gang gebildet ist. Somit kann die Drehzahl der Abtriebswelle 4a und somit der Fahrzeugräder 13 durch die Zentralantriebseinheit 1 geändert werden. Figur 15 zeigt in gleicher Darstellung das Fahrzeug 1 1 aus der Figur 14, wobei die Zentralantriebseinheit 1 jeweils zwei der ersten, zwei der zweiten und zwei der dritten Einzelantriebseinheiten 2, 3, 6, als weitere Einzelantriebseinheiten, aufweist. Die Zentralantriebseinheit 1 ist dabei zur Änderung des Drehmoments und der Drehzahl der Fahrzeugräder 13 der ersten Fahrzeugachse 12a ausgebildet, wobei das Funktionsprinzip in der Figur 5 beschrieben ist.

Figur 16 zeigt eine Weiterbildung der Zentralantriebseinheit aus Figur 15, wobei zur Erhöhung des Drehmoments jede der Einzelantriebseinheiten 2, 3 ,6 zusätzlich mit einer der weiteren Einzelantriebseinheiten 8 versehen ist. Dabei ist jeweils eine der weiteren Einzelantriebseinheiten 8 mit dem Abtriebsrad 2c, 3c, 6c der zugehörigen Einzelantriebseinheit 2, 3, 6 verbunden. Je nach Leistungsanforderung des Fahrzeugs 1 1 können die weiteren Einzelantriebseinheiten 8 zu- oder abgeschaltet werden, sodass eine zusätzliche Erhöhung des Antriebsmoments der jeweiligen Getriebestufe erfolgt.

Figur 17 zeigt das Fahrzeug 1 1 in gleicher Darstellung wie in Figur 10 mit der Antriebsanordnung 9, wobei die Antriebsanordnung 9 die Zentralantriebseinheit 1 sowie drei weitere Zentralantriebseinheiten 10 aufweist. Dabei ist jede der Zentralantriebseinheiten 1 , 10 jeweils einem der Fahrzeugräder 13 zugeordnet. Die Zentralantriebseinheiten 1 , 10 sind hierzu als Einzelradantriebe ausgebildet, sodass jedes Fahrzeugrad 13 separat durch eine der Zentralantriebseinheiten 1 , 10 antreibbar ist.

Die Zentralantriebseinheit 1 entspricht der Ausführungsform der Figur 1 . Analog hierzu weisen die weiteren Zentralantriebseinheiten 10 jeweils eine weitere Getriebeeinrichtung 17 und jeweils zwei der weiteren Antriebseinrichtungen 8 auf. Die weitere Getriebeeinrichtung 1 7 umfasst dabei jeweils das weitere Abtriebsrad 4c und die weitere Abtriebswelle 4d. Die Abtriebswellen 4a, d sind unmittelbar mit dem zugehörigen Fahrzeugrad 13 verbunden, sodass das Abtriebsmoment der Getriebeeinrichtung 4 bzw. der weiteren Getriebeeinrichtungen 17 auf das zugehörige Fahrzeugrad 13 unmittelbar übertragbar ist. Bezugszeichen

Zentralantriebseinheit

erste Einzelantriebseinheit

a erste Antriebseinrichtung

b erste Antriebswelle

c erstes Antriebsrad

zweite Einzelantriebseinheit

a zweite Antriebseinrichtung

b zweite Antriebswelle

c zweites Antriebsrad

Getriebeeinrichtung

a Abtriebswelle

b Abtriebsrad

c weiteres Antriebsrad

d weitere Abtriebswelle

Kupplungseinrichtung

dritte Einzelantriebseinheit

a dritte Antriebseinrichtung

b dritte Antriebswelle

c drittes Antriebsrad

vierte Einzelantriebseinheit

a vierte Antriebseinrichtung

b vierte Antriebswelle

c viertes Antriebsrad

weitere Einzelantriebseinheitena weitere Antriebseinrichtung

b weitere Antriebswelle

c weiteres Antriebsrad

Antriebsanordnung

0 weitere Zentralantriebseinheiten

1 Fahrzeug

2a erste Fahrzeugachse 12b zweite Fahrzeugachse

13 Fahrzeugräder

14 Koppeleinrichtung

15 Übertragungswelle

16 Differentialgetriebe

17 weitere Getriebeeinrichtung

A1 erste Antriebsachse

A2 zweite Antriebsachse

A3 dritte Antriebsachse

A4 vierte Antriebsachse

D Drehachse

L Luftstrom