Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine, insbe- sondere für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug.

Die DE 10 2014 223 502 A1 offenbart eine Antriebsanordnung, umfassend einen Elektromotor, wobei der Elektromotor mit einer Rotorwelle eine erste Achse definiert, eine Differentialeinrichtung, die eine zweite Achse definiert, wobei die erste und die zweite Achse parallel versetzt zueinander angeordnet sind, und einen Gangabschnitt, der mindestens zwei Gänge aufweist. Der Gangabschnitt ist in einem Momentenpfad zwischen dem Elektromotor und der Differentialeinrichtung koaxial zu einer der beiden zuvor genannten Achsen angeordnet. Ferner umfasst die Antriebsanordnung einen Getriebestufenabschnitt, der ein Eingangsrad und ein Ausgangsrad aufweist, wobei das Eingangsrad koaxial zu der ersten Achse und das Ausgangsrad koaxial zu der zweiten Achse angeordnet ist. Der Getriebestufenabschnitt weist eine Zwischenrad- einrichtung auf, wobei die Zwischenradeinrichtung mit dem Eingangsrad und dem Ausgangsrad in Eingriff steht. Ferner weist der Getriebestufenabschnitt genau ein Eingangsrad auf.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine weiterzuentwickeln. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhän- gigen Ansprüchen zu entnehmen.

Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst elektrische Maschine die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung mindestens eine Planetenstufe, eine Schalteinrichtung sowie eine Differentialstufe mit zwei Abtriebswellen aufweist, wobei die Planetenstufe einen ersten Planetensatz mit mehreren Planetenrädern aufweist, wobei die Planeten- räder des Planetensatzes drehbar an einem Planetenträger angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad sowie mit einem Flohlrad im Zahneingriff stehen, wobei das erste Sonnenrad drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist, wobei das Flohlrad drehfest mit einem zweiten Sonnenrad verbunden ist, und wobei der Planetenträger zumindest über eine Zwischenwelle mit der Differentialstufe wirkverbunden ist, wobei die Schalteinrichtung dazu ausgebildet ist, in einer ersten Gangstufe das zweite Son- nenrad drehfest mit einem Gehäuse der Getriebevorrichtung zu verbinden, und in ei- ner zweiten Gangstufe das zweite Sonnenrad drehfest mit dem Planetenträger zu verbinden.

Unter dem Begriff„wirkverbunden“ ist zu verstehen, dass zwei Getriebeelemente di- rekt miteinander verbunden sein können, oder dass sich zwischen zwei Getriebeele- mente noch weitere Getriebeelemente befinden, beispielsweise ein oder mehrere Wellen oder Zahnräder.

Zwei miteinander im Zahneingriff stehende Zahnräder sind zur Übertragung eines Drehmoments und einer Drehzahl von dem einen Zahnrad auf das andere Zahnrad vorgesehen. Unter einem Zahnrad sind beispielsweise ein Planetenrad eines Plane- tensatzes, ein Sonnenrad, ein Hohlrad sowie ein Festrad zu verstehen.

Unter einer Schalteinrichtung ist eine Kupplungsvorrichtung zu verstehen, die zumin- dest zwei von drei damit zusammenwirkenden Wellen koppeln und entkoppeln kann. Insbesondere ist die Schalteinrichtung in einem gekoppelten Zustand von zwei Wellen zwischen diesen beiden gekoppelten Wellen geschlossen, sodass diese beiden ge- koppelten Wellen drehfest miteinander verbunden werden. In einem entkoppelten Zu- stand von zwei Wellen ist die Schalteinrichtung zwischen diesen beiden entkoppelten Wellen geöffneten, sodass diese beiden entkoppelten Wellen relativ zueinander rotie- ren und somit keine Drehzahl und kein Drehmoment untereinander übertragen. Das Schaltelement kann sowohl reibschlüssige Kupplungen als auch formschlüssige Kupplungen aufweisen. Insbesondere ist das Schaltelement als Synchronisationsein- heit bzw. Sperrsynchronisationseinheit ausgebildet.

Bevorzugt ist die Schalteinrichtung von einem Aktuator schaltbar, um eine Kopplung bzw. Entkopplung von jeweils zwei der drei damit zusammenwirkenden Wellen einzu- leiten. Der Aktuator kann hydraulisch, elektromechanisch, elektromagnetisch oder beispielsweise auch pneumatisch betätigbar ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Schalteinrichtung ferner dazu ausgebildet, die Antriebswelle von den beiden Abtriebswellen zu entkoppeln. Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass ein Entkoppeln des zweiten Sonnenrades von dem Gehäuse und von dem Planetenträger eine Leistungsabschaltung realisiert. Ein Koppeln des zweiten Son- nenrades mit dem Gehäuse geht mit einem Entkoppeln des zweiten Sonnenrades von dem Planetenträger einher und realisiert die erste Gangstufe mit einer ersten Getrie- beübersetzung. Ein Koppeln des zweiten Sonnenrades mit dem Planetenträger geht mit einem Entkoppeln des zweiten Sonnenrades von dem Gehäuse einher und reali- siert die zweite Gangstufe mit einer zweiten Getriebeübersetzung. Vorzugsweise ist die erste Getriebeübersetzung ungleich der zweiten Getriebeübersetzung. Beispiels- weise ist die erste Getriebeübersetzung größer als die zweite Getriebeübersetzung. Alternativ ist die erste Getriebeübersetzung kleiner als die zweite Getriebeüberset- zung.

Bevorzugt ist im Leistungsfluss zwischen dem Planetenträger und der Zwischenwelle eine Zahnradwelle angeordnet. Mithin ist der Planetenträger über die Zahnradwelle und die Zwischenwelle mit der Differentialstufe verbunden. Unter einer Zahnradwelle ist eine Welle mit einem fest daran angeordnetem Zahnrad, also einem Festrad zu verstehen. Vorzugsweise ist die Zahnradwelle koaxial zur Antriebswelle angeordnet. Bevorzugt ist die Zahnradwelle als Hohlwelle ausgebildet, wobei die Antriebswelle axial durch die Zahnradwelle geführt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Zwischenwelle ein erstes und zweites Festrad auf, wobei das erste Festrad im Zahneingriff mit der Zahnradwelle steht, und wobei das zweite Festrad im Zahneingriff mit einem Differentialkorb der Dif- ferentialstufe steht. Insbesondere ist die Differentialstufe als Stirnraddifferential aus- gebildet, wobei der Differentialkorb als Planetenträger vorgesehen und zur drehbaren Lagerung der Stirnräder ausgebildet ist. Über den Differentialkorb wird somit eine An- triebsleistung in die Differentialstufe eingeleitet.

Vorzugsweise weist das erste Festrad einen größeren Durchmesser auf als das zwei- te Festrad. Alternativ weist das zweite Festrad einen größeren Durchmesser auf als das erste Festrad. Bevorzugt weist die elektrische Maschine einen Stator und einen Rotor auf, wobei der Rotor drehtest mit der Antriebswelle verbunden ist. Die Antriebswelle ist als Ein- gangswelle der Getriebevorrichtung ausgebildet und sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Sonnenrad drehtest verbunden.

Vorzugsweise ist die Antriebswelle achsparallel zur Zwischenwelle angeordnet. Mit anderen Worten ist die Antriebswelle auf einer Antriebsachse angeordnet, wobei die Antriebsachse achsparallel zur Zwischenwelle angeordnet ist.

Ferner bevorzugt ist die Antriebswelle achsparallel zu den beiden Abtriebswellen an- geordnet. Insbesondere sind die beiden Abtriebswellen auf einer gemeinsamen Ab- triebsachse angeordnet, wobei die Abtriebsachse achsparallel zur Zwischenwelle und zur Antriebsachse ausgebildet ist.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung zwei bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiden Figuren näher dargestellt. Dabei zeigen

Figur 1 eine vereinfachte schematische Darstellung zur Veranschaulichung des

Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung gemäß einer ers- ten Ausführungsform, und

Figur 2 eine vereinfachte schematische Darstellung zur Veranschaulichung des

Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.

Gemäß den Figuren 1 und 2 umfasst eine jeweilige erfindungsgemäße Antriebsvor- richtung für ein - hier nicht dargestelltes - Kraftfahrzeug eine elektrische Maschine 1 , die über eine Antriebswelle 2 mit einer Getriebevorrichtung 3 wirkverbunden ist. Die elektrische Maschine 1 ist als Antriebsmaschine vorgesehen und weist einen Stator 13 sowie einen Rotor 14 auf. Eine Antriebsleistung der elektrischen Maschine 1 wird über die Antriebswelle 2, die zwischen der elektrischen Maschine 1 und der Getriebe- vorrichtung 3 angeordnet ist, in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet. Die Getriebevorrichtung 3 umfasst eine Planetenstufe 4, eine Schalteinrichtung 5 so- wie eine Differentialstufe 6 mit zwei Abtriebswellen 15a, 15b, die mit einem jeweiligen - hier nicht dargestellten - Rad des Kraftfahrzeugs verbunden sind. Die Planetenstufe 4 weist einen erste Planetensatz mit mehreren Planetenrädern 7 auf, wobei die Plane- tenräder 7 des Planetensatzes drehbar an einem Planetenträger 8 angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad 9a sowie mit einem Hohlrad 10, das an einem Ge- häuse 16 der Getriebevorrichtung 3 stationär festgelegt ist, im Zahneingriff stehen. Vorliegend ist aufgrund der vereinfachten schematischen Darstellung nur ein Plane- tenrad 7 abgebildet. Das erste Sonnenrad 9a ist drehfest mit der Antriebswelle 2 ver- bunden, wobei das Hohlrad 10 drehfest mit einem zweiten Sonnenrad 9a verbunden ist.

Die Schalteinrichtung 5 ist dazu ausgebildet, in einer ersten - hier gestrichelt darge- stellten - Gangstufe A das zweite Sonnenrad 9b drehfest mit einem Gehäuse 16 der Getriebevorrichtung 3 zu koppeln, um von dem Planetenträger 8 über eine drehfest damit verbundene Zahnradwelle 12 und eine Zwischenwelle 11 die Antriebsleistung in die Differentialstufe 6 einzuspeisen. In einer zweiten - hier gestrichelt dargestellten - Gangstufe B wird das zweite Sonnenrad 9b drehfest mit dem Planetenträger 8 gekop- pelt, um von dem Planetenträger 8 über die drehfest damit verbundene Zahnradwelle 12 und die Zwischenwelle 11 die Antriebsleistung in die Differentialstufe 6 einzuspei- sen. Die Schalteinrichtung 5 ist ferner dazu ausgebildet, den Planetenträger 8 von den beiden Abtriebswellen 15a, 15b und somit von der Differentialstufe 6 zu entkoppeln, indem weder die erste noch die zweite Gangstufe A, B, sondern eine Zwischenstel- lung eingenommen wird.

Im Leistungsfluss zwischen dem Planetenträger 8 und der Zwischenwelle 11 ist die Zahnradwelle 12 angeordnet. Die Zwischenwelle 11 weist ein erstes und zweites Fest- rad 11 a, 11 b auf, wobei das erste Festrad 11 a im Zahneingriff mit der Zahnradwelle 12 steht, und wobei das zweite Festrad 11 b im Zahneingriff mit einem Differentialkorb 17 der Differentialstufe 6 steht. Vorliegend weist das erste Festrad 11 a einen größe- ren Durchmesser als das zweite Festrad 11 b auf. Die Zahnradwelle 12 ist koaxial zur Antriebswelle 2 angeordnet. Die Antriebswelle 2 ist achsparallel zur Zwischenwelle 11 angeordnet. Ferner ist die Antriebswelle 2 achsparallel zu den beiden Abtriebswellen 15a, 15b angeordnet. Die Schalteinrichtung 5 ist in einer gemeinsamen Ebene, die senkrecht zur Antriebswelle 2 ausgebildet ist, mit der Differentialstufe 6 angeordnet.

Gemäß Figur 1 ist die Zahnradwelle 12 als Hohlwelle ausgebildet, wobei die An- triebswelle 2 axial durch die Zahnradwelle 12 geführt ist.

Nach Figur 2 ist die Zahnradwelle 12 als Vollwelle ausgebildet, wobei die Antriebswel- le 2 axial benachbart zur Zahnradwelle 12 angeordnet ist.

Bezuqszeichenliste

1 elektrische Maschine

2 Antriebswelle

3 Getriebevorrichtung

4 Planetenstufe

5 Schalteinrichtung

6 Differentialstufe

7 Planetenrad

8 Planetenträger

9a, 9b Sonnenrad

10 Hohlrad

1 1 Zwischenwelle

11 a, 11 b Festrad

12 Zahnradwelle

13 Stator

14 Rotor

15a, 15b Abtriebswelle

16 Gehäuse

17 Differentialkorb

A erste Gangstufe

B zweite Gangstufe